高压输电铁塔及塔-线体系的耦合振动特性分析

输电线路的振动特性分析对杆塔设计及线路舞动分析有着重要意义.以典型的500kV交流双回路输电线路为研究对象,使用悬链线法对导线和地线进行几何找形,利用有限元软件ABAQUS建立了耐张塔及三塔四档塔-线体系的有限元模型,分析了铁塔及塔-线体系的耦合振动特性.结果表明:建立的耐张塔横向和纵向的刚度相近,但纵向刚度略高于横向;在塔-线体系导地线和杆塔发生耦合振动时,会出现不同的共振振型,塔-线体系中单塔发生共振的频率比单塔单独分析时的共振频率值小.

高压输电铁塔的地震响应

以500kV交流高压双回路输电线路为研究对象,对线路中使用频率最高的直线塔和耐张塔进行了地震响应分析.首先,通过对铁塔模型的合理简化,建立了直线塔和耐张塔的杆梁混合单元有限元几何模型,分析了高压直线塔和耐张塔的动力学特性;然后,利用最小均方速度的基线校正方法对三向汶川地震波进行基线校正,以校正后的汶川地震波为激励获得了直线塔和耐张塔的地震时程响应;最后,分析了直线塔和耐张塔地震响应的频率结构.对应杆塔的动力学特性,频谱分析结果表明:无论是单向地震激励还是多向地震激励,都可以激起输电杆塔的共振区.所得结论对杆塔设计、舞动分析计算和输电线路安全运行有重要意义.

基于有限元功率流的裂纹轴承座能量可视化研究

本文提出基于有限元功率流的三维轴承座能量分布及传递特性的研究方法。首先介绍了有限元功率流的理论和相关表达式;然后以轴承座为研究对象,比较分析了简谐力作用下有无裂纹轴承座的能量分布和振动传递,实现了载荷冲击下有无裂纹轴承座的功率流可视化研究;最后讨论了裂纹对轴承座功率流的影响。应力云图、功率流云图和功率流矢量图分别用来呈现轴承座应力分布、能量分布和能量传递路径。结果表明简谐载荷下轴承座的应力集中区域和能量集中区域是不同,裂纹影响轴承座的应力分布、能量分布和能量传递,裂纹轴承座含有的能量更大。有限元功率流的可视化分析方法可为结构设计及安全运行提供依据。