輸電塔線覆冰動態(tài)響應(yīng)在線監(jiān)測及健康評價

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 背景及意義 1
1.2 輸電塔線覆冰動態(tài)響應(yīng)在線監(jiān)測及健康評價研究現(xiàn)狀 5
1.2.1 導線舞動機理研究現(xiàn)狀 5
1.2.2 導線舞動數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀 8
1.2.3 導線舞動在線監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀 10
第2章 輸電線路導線舞動原理及危害分析 12
2.1 輸電線路導線舞動的外部因素分析 12
2.1.1 輸電線路導線冰風參數(shù) 12
2.1.2 輸電線路所在區(qū)域的地形與地勢 14
2.1.3 輸電線路走向 15
2.1.4 輸電線路結(jié)構(gòu)與參數(shù) 15
2.2 輸電線路導線舞動特征及受力分析 16
2.2.1 輸電線路舞動特征 16
2.2.2 覆冰狀態(tài)下導線擺動頻率方程 17
2.3 橫扭耦合動力方程計算方法分析 23
2.3.1 輸電導線舞動運動過程分析 23
2.3.2 建立輸電導線舞動橫扭耦合動力方程 25
2.3.3 求解輸電導線舞動橫扭耦合動力方程 28
2.3.4 驗證動力方程計算方法正確性 32
2.3.5 分析計算結(jié)果 34
第3章 覆冰狀態(tài)下輸電塔線體系有限元建模及舞動特性分析 38
3.1 輸電塔建模方法 38
3.2 輸電線路導線建模方法 40
3.3 覆冰狀態(tài)下輸電塔靜動力算法分析 42
3.3.1 算法基本原理 42
3.3.2 算法流程圖 50
3.3.3 數(shù)據(jù)對比分析 50
3.3.4 算例 52
3.4 覆冰狀態(tài)下輸電導線幾何非線性分析 54
3.4.1 算法基本原理 55
3.4.2 算法流程圖 60
3.4.3 算例 62
3.5 建立輸電導線覆冰舞動響應(yīng)仿真模型 62
3.5.1 建立覆冰前輸電導線舞動仿真模型 63
3.5.2 建立覆冰后輸電導線舞動仿真模型 65
3.6 輸電導線模態(tài)分析 67
3.7 覆冰導線舞動有限元模擬 71
3.7.1 計算覆冰導線舞動荷載 71
3.7.2 分析覆冰導線舞動響應(yīng) 72
3.7.3 輸導電線舞動理論計算結(jié)果與模擬仿真結(jié)果對比分析 74
3.8 風速變化對輸電導線舞動影響 76
3.9 塔線體系舞動響應(yīng)模擬分析 80
3.9.1 建立輸電塔有限元仿真模型及動力特性分析 80
3.9.2 建立輸電塔線體系有限元仿真模型及舞動特性分析 86
3.9.3 分析輸電導線舞動過程中鐵塔應(yīng)力及變形 93
第4章 覆冰狀態(tài)下輸電線路舞動曲線重建 96
4.1 導線舞動曲線重構(gòu)算法流程 96
4.2 基于舞動監(jiān)測數(shù)據(jù)的導線舞動軌跡重現(xiàn)方法 97
4.2.1 舞動定位算法總體思路 97
4.2.2 基于標準舞動模型的舞動軌跡重現(xiàn) 98
4.2.3 基于空間樣條差值的舞動軌跡重現(xiàn) 102
第5章 覆冰狀態(tài)下輸電塔健康評價具體算法 105
5.1 覆冰狀態(tài)下輸電塔健康評價 105
5.2 覆冰導線動態(tài)張力變化量數(shù)值計算 108
5.3 覆冰導線舞動前后輸電塔應(yīng)力計算 108
5.4 基于折算應(yīng)力比的輸電塔健康評價 110
第6章 輸電塔線覆冰動態(tài)響應(yīng)在線監(jiān)測及健康評價 112
6.1 輸電塔線健康評價系統(tǒng) 112
6.1.1 導線舞動荷載計算系統(tǒng) 116
6.1.2 導線舞動曲線重構(gòu)系統(tǒng) 117
6.1.3 覆冰輸電導線舞動監(jiān)測變化趨勢 120
6.2 輸電塔線覆冰動態(tài)響應(yīng)在線健康評價系統(tǒng)工程應(yīng)用 125
6.3 健康評價程序計算結(jié)果與實測數(shù)據(jù)對比 126
6.3.1 應(yīng)力計算結(jié)果與實測應(yīng)變數(shù)據(jù)對比 126
6.3.2 絕緣子串掛點拉力計算結(jié)果與實測數(shù)據(jù)對比 128
6.3.3 實時監(jiān)測數(shù)據(jù)展示與健康評價 130
6.4 典型工況下輸電塔的健康評價 138
6.4.1 重力作用下的輸電塔健康評價 138
6.4.2 最低溫、最高溫、最大風和最大覆冰時的輸電塔健康評價 138
6.4.3 導線舞動時的輸電塔健康評價 140
參考文獻 143