安装防振锤输电线微风振动有限元分析

防振锤被广泛运用于架空输电线以消耗微风振动的强度和保护输电线免受疲劳损害。根据输电线微风振动的特点,给出了如何确定防振锤的数量及最佳安装位置的方法,供输电线路微风防振时参考。

输电线路舞动的有限元分析

防振锤安装距离实用公式为 b=0.415×10e-3×d×根号(9.81t/w) d－导线直径 t－平均运行张力 w－导线单位长度重力n/m 35～500kv通用 防振锤的安装： 防振锤的安装位置最好在“波峰”点处，使其上下甩动幅度最大，从而起到消耗最大振动能量的作用。 安装时一般大头朝向杆塔s—防震锤安装距离（线夹中心线至防震锤夹板中心线距离）铝导线上应缠绕 1×10软铝带，安装方向应与导线在同一垂直面内。安装位置误差应不大于±30毫米，安装距离、个数及位 置如下所示： 防振锤安装距离 注：在同一耐张段内，防振锤的安装距离一样 防振锤安装个数表 导线直径 档距(m) 一个二个三个 d＜12≤300300-600600-900 12≤d≤22≤350350-700700-1000 22＜d＜37.1≤450450-800800-120

文中首先提出电磁式防振锤的新型设计思路,分析其工作原理;然后根据动力学理论建立机械部分的振动模型,吸收风振的能量;根据电磁感应原理及电桥理论,将输电线微风振动的机械能转换成了电能,并以热能的形式消耗在电桥的电阻上,由基尔霍夫定律建立一组非线性数学模型。与fkh-5z机械防振锤比较,电磁防振锤频带响应宽,防振效果好。

为了探索一种能有效评价防振锤耗能性能的测试方法,在对互功率谱密度法函数物理意义进行分析的基础上,提出了在对防振锤采用等幅扫频激振时测量激励与响应的互功率谱密度的方法。对fr型电力防振锤的试验结果表明,在对互功率谱密度函数进行积分后,可以直接得到防振锤的固有频率、耗能曲线等参数,完整地反映出防振锤的动态耗能性能。

基于钢管塔构件微风振动的机理,推导了考虑构件轴向力作用的钢管塔构件微风振动起振临界风速的计算方法,给出了不同杆端约束钢管构件不发生微风振动的最大长细比限值计算公式。分析发现,对于小管径的钢管构件,仅通过控制长细比抑制其微风振动,势必造成巨大的浪费。计算表明,当钢管构件的长细比不小于76时,在50年的设计使用寿命期内,构件的微风振动不会导致其发生疲劳破坏。

这是一个“创新型”课题qc小组成果,小组成员针对旧防振锤存在锈蚀、掉头、挂异物等问题,研制出一种新型防振锤,解决了锈蚀、掉头、挂异物等问题。该成果基本遵循“创新型”课题qc小组活动程序,方案选择时能够充分用试验或数据分析来确定。本成果的长处是进行了层层分解,充分分析了新型防振锤的研制方案,这正是“创新型”课题qc

二、设备简介山西省临汾输电工区担负着临汾全区110kv-500kv高压输电线路的运行维护和检修工作。管辖66条1500km输电线路,4654基杆塔,防振锤的数量为54300个。防振锤主要适用于35kv-500kv输电线路导线和架空地线上,它的作用是当导线或架空地线振动时,悬挂在导线或架空地线上的防振锤相对运动吸收了导线的振动能量,从而保护导线不会因外力振动而发生故障。由此可见,防振锤是保障输电线路安全运行的一种重要金具(见图1)。

为更好地控制架空输电线的微风振动,研究防振锤安装位置的优化计算方法是非常必要的。通过分析架空输电线微风振动的随机性特点,根据风速与输电线振动频率之间的关系,由风速的概率分布求出了输电线振动频率的概率分布,提出用计算加权振幅比的方法,来考虑微风振动的危险振动频率范围以及各振动频率出现的概率,实现防振锤安装位置的优化计算。最后,通过对一个实际工程的计算验证了该方法的有效性。该方法可用于输电线防振锤安装位置的优化计算。

叠合结构变形的非线性有限元分析——为了解叠合结构的力学性能，使其广泛地应用于工程实际，基于abaqus对叠合板变形进行了有限元分析，得出叠合板的变形特征、刚度变化规律及变化原因等，为叠合结构的有限元分析提供了参考。

张力结构的非线性有限元分析——张力结构中的索结构分析通常采用非线性二节点直线或二次曲线单元．但是在大跨度索结构，尤其是索穹顶结构的分析中，常用的单元已不能满足精度的要求本文提出了考虑自重作用下有初始垂度的五结点非线性空间曲线元模型，放弃了一...

索穹顶结构非线性有限元分析——索穹顶结构是大变形柔性组合结构,其受力分析属于几何非线性问题。本文采用二节点直线杆单元模拟受压杆,提出并采用新型二节点曲线索单元模拟受拉索,建立并求解了索穹顶结构混合有限元方程。通过若干算例的分析与比较,表明上述有限...

加筋土挡墙非线性有限元分析——采用分离式有限元模式，通过引入筋-土、面板-土、面板-面板接触单元，建立由土体单元、接触单元、面板单元和加筋材单元组合的加筋土挡墙有限元模型，对加筋土挡墙进行非线性分析。有限元计算值与试验值和工程实例实测值相吻合，...

对弯曲振动阶梯圆盘一般的设计方法进行了分析,指出其中的一些缺陷,并用有限元软件ansys对一个平板圆盘和一个阶梯圆盘进行模拟,将振型分布作了对比,指出了设计的理论缺陷。提出用有限元软件ansys设计阶梯圆盘的新思路,对于实现大功率超声在空气中的应用有一定的帮助。

以激振力为10t的振动打桩机激振器为例,针对常用的几种半圆式偏心块结构,从理论上获得其结构参数,并运用solidworks机械设计软件建立模型,在此基础上使用有限元分析软件cosmos/work对其进行结构分析和有限元计算,得到:弯角式偏心块比直角式偏心块承受的应力小,在恒定离心力作用下刚度和安全系数大;装配弯角偏心块强度和承载能力最好,并便于拆装和移运等结论,为改进设计和现场使用提供了理论依据。

基于对钻机钻孔时的工况分析,阐述了钻机主要存在的3种振动形式,并分别建立相应的振动分析模型及方程,然后根据模型运用有限元软件对其进行谐响应分析,从而得出钻杆振动强度与外在激励频率之间的关系,为以后钻机钻进工艺参数设计提供了一些依据。

防护金具(安装防振锤)

本文对装防振锤的架空输电线系统,建立了非线性模型,用传递矩阵结合牛顿下山法,通过单频振动的渐近数值解法,得到非线系统的解,用能量平衡原理,得到系统在微风作用下的频响特性。

近年来我国高压输电线路风偏闪络问题频频发生,因此对高压输电线路中有限元软件法的分析便显得尤为重要。就此根据有限元软件在实际输电线路中的应用,对输电风偏问题进行稳态风、阵风等不同模式情况下的研究,从而有效应对因输电线路风偏闪络所造成的输电线路事故。

介绍了计算防振锤及阻尼系统动态特性最新的试验方法，其中包括试验仪器、试验步骤及测量精确度等。根据所规定的试验方法各自所存在的优缺点，提出了一些基本的指导思想。但就本文而言所详述的试验方法及步骤仅适合用于实验室室内模拟试验。

防振锤安装曲线的绘制与使用

防振锤安装曲线的绘制与使用