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(dòng)態(tài)響應(yīng)在線監(jiān)測(cè)及健康評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀 5
1.2.1 導(dǎo)線舞動(dòng)機(jī)理研究現(xiàn)狀 5
1.2.2 導(dǎo)線舞動(dòng)數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀 8
1.2.3 導(dǎo)線舞動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀 10
第2章 輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)原理及危害分析 12
2.1 輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)的外部因素分析 12
2.1.1 輸電線路導(dǎo)線冰風(fēng)參數(shù) 12
2.1.2 輸電線路所在區(qū)域的地形與地勢(shì) 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(dǎo)線舞動(dòng)特征及受力分析 16
2.2.1 輸電線路舞動(dòng)特征 16
2.2.2 覆冰狀態(tài)下導(dǎo)線擺動(dòng)頻率方程 17
2.3 橫扭耦合動(dòng)力方程計(jì)算方法分析 23
2.3.1 輸電導(dǎo)線舞動(dòng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析 23
2.3.2 建立輸電導(dǎo)線舞動(dòng)橫扭耦合動(dòng)力方程 25
2.3.3 求解輸電導(dǎo)線舞動(dòng)橫扭耦合動(dòng)力方程 28
2.3.4 驗(yàn)證動(dòng)力方程計(jì)算方法正確性 32
2.3.5 分析計(jì)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(dòng)特性分析 38
3.1 輸電塔建模方法 38
3.2 輸電線路導(dǎo)線建模方法 40
3.3 覆冰狀態(tài)下輸電塔靜動(dòng)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(duì)比分析 50
3.3.4 算例 52
3.4 覆冰狀態(tài)下輸電導(dǎo)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(dǎo)線覆冰舞動(dòng)響應(yīng)仿真模型 62
3.5.1 建立覆冰前輸電導(dǎo)線舞動(dòng)仿真模型 63
3.5.2 建立覆冰后輸電導(dǎo)線舞動(dòng)仿真模型 65
3.6 輸電導(dǎo)線模態(tài)分析 67
3.7 覆冰導(dǎo)線舞動(dòng)有限元模擬 71
3.7.1 計(jì)算覆冰導(dǎo)線舞動(dòng)荷載 71
3.7.2 分析覆冰導(dǎo)線舞動(dòng)響應(yīng) 72
3.7.3 輸導(dǎo)電線舞動(dòng)理論計(jì)算結(jié)果與模擬仿真結(jié)果對(duì)比分析 74
3.8 風(fēng)速變化對(duì)輸電導(dǎo)線舞動(dòng)影響 76
3.9 塔線體系舞動(dòng)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(dòng)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(dòng)特性分析 86
3.9.3 分析輸電導(dǎo)線舞動(dòng)過(guò)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(dòng)曲線重建 96
4.1 導(dǎo)線舞動(dòng)曲線重構(gòu)算法流程 96
4.2 基于舞動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的導(dǎo)線舞動(dòng)軌跡重現(xiàn)方法 97
4.2.1 舞動(dòng)定位算法總體思路 97
4.2.2 基于標(biāo)準(zhǔn)舞動(dòng)模型的舞動(dòng)軌跡重現(xiàn) 98
4.2.3 基于空間樣條差值的舞動(dòng)軌跡重現(xiàn) 102
第5章 覆冰狀態(tài)下輸電塔健康評(píng)價(jià)具體算法 105
5.1 覆冰狀態(tài)下輸電塔健康評(píng)價(jià) 105
5.2 覆冰導(dǎo)線動(dòng)態(tài)張力變化量數(shù)值計(jì)算 108
5.3 覆冰導(dǎo)線舞動(dòng)前后輸電塔應(yīng)力計(jì)算 108
5.4 基于折算應(yīng)力比的輸電塔健康評(píng)價(jià) 110
第6章 輸電塔線覆冰動(dòng)態(tài)響應(yīng)在線監(jiān)測(cè)及健康評(píng)價(jià) 112
6.1 輸電塔線健康評(píng)價(jià)系統(tǒng) 112
6.1.1 導(dǎo)線舞動(dòng)荷載計(jì)算系統(tǒng) 116
6.1.2 導(dǎo)線舞動(dòng)曲線重構(gòu)系統(tǒng) 117
6.1.3 覆冰輸電導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)變化趨勢(shì) 120
6.2 輸電塔線覆冰動(dòng)態(tài)響應(yīng)在線健康評(píng)價(jià)系統(tǒng)工程應(yīng)用 125
6.3 健康評(píng)價(jià)程序計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比 126
6.3.1 應(yīng)力計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)應(yīng)變數(shù)據(jù)對(duì)比 126
6.3.2 絕緣子串掛點(diǎn)拉力計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比 128
6.3.3 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示與健康評(píng)價(jià) 130
6.4 典型工況下輸電塔的健康評(píng)價(jià) 138
6.4.1 重力作用下的輸電塔健康評(píng)價(jià) 138
6.4.2 最低溫、最高溫、最大風(fēng)和最大覆冰時(shí)的輸電塔健康評(píng)價(jià) 138
6.4.3 導(dǎo)線舞動(dòng)時(shí)的輸電塔健康評(píng)價(jià) 140
參考文獻(xiàn) 143