前言

第1章 绪论 1

1.1 背景及意义 1

1.2 输电塔线覆冰动态响应在线监测及健康评价研究现状 5

1.2.1 导线舞动机理研究现状 5

1.2.2 导线舞动数值模拟研究现状 8

1.2.3 导线舞动在线监测技术研究现状 10

第2章 输电线路导线舞动原理及危害分析 12

2.1 输电线路导线舞动的外部因素分析 12

2.1.1 输电线路导线冰风参数 12

2.1.2 输电线路所在区域的地形与地势 14

2.1.3 输电线路走向 15

2.1.4 输电线路结构与参数 15

2.2 输电线路导线舞动特征及受力分析 16

2.2.1 输电线路舞动特征 16

2.2.2 覆冰状态下导线摆动频率方程 17

2.3 横扭耦合动力方程计算方法分析 23

2.3.1 输电导线舞动运动过程分析 23

2.3.2 建立输电导线舞动横扭耦合动力方程 25

2.3.3 求解输电导线舞动横扭耦合动力方程 28

2.3.4 验证动力方程计算方法正确性 32

2.3.5 分析计算结果 34

第3章 覆冰状态下输电塔线体系有限元建模及舞动特性分析 38

3.1 输电塔建模方法 38

3.2 输电线路导线建模方法 40

3.3 覆冰状态下输电塔静动力算法分析 42

3.3.1 算法基本原理 42

3.3.2 算法流程图 50

3.3.3 数据对比分析 50

3.3.4 算例 52

3.4 覆冰状态下输电导线几何非线性分析 54

3.4.1 算法基本原理 55

3.4.2 算法流程图 60

3.4.3 算例 62

3.5 建立输电导线覆冰舞动响应仿真模型 62

3.5.1 建立覆冰前输电导线舞动仿真模型 63

3.5.2 建立覆冰后输电导线舞动仿真模型 65

3.6 输电导线模态分析 67

3.7 覆冰导线舞动有限元模拟 71

3.7.1 计算覆冰导线舞动荷载 71

3.7.2 分析覆冰导线舞动响应 72

3.7.3 输导电线舞动理论计算结果与模拟仿真结果对比分析 74

3.8 风速变化对输电导线舞动影响 76

3.9 塔线体系舞动响应模拟分析 80

3.9.1 建立输电塔有限元仿真模型及动力特性分析 80

3.9.2 建立输电塔线体系有限元仿真模型及舞动特性分析 86

3.9.3 分析输电导线舞动过程中铁塔应力及变形 93

第4章 覆冰状态下输电线路舞动曲线重建 96

4.1 导线舞动曲线重构算法流程 96

4.2 基于舞动监测数据的导线舞动轨迹重现方法 97

4.2.1 舞动定位算法总体思路 97

4.2.2 基于标准舞动模型的舞动轨迹重现 98

4.2.3 基于空间样条差值的舞动轨迹重现 102

第5章 覆冰状态下输电塔健康评价具体算法 105

5.1 覆冰状态下输电塔健康评价 105

5.2 覆冰导线动态张力变化量数值计算 108

5.3 覆冰导线舞动前后输电塔应力计算 108

5.4 基于折算应力比的输电塔健康评价 110

第6章 输电塔线覆冰动态响应在线监测及健康评价 112

6.1 输电塔线健康评价系统 112

6.1.1 导线舞动荷载计算系统 116

6.1.2 导线舞动曲线重构系统 117

6.1.3 覆冰输电导线舞动监测变化趋势 120

6.2 输电塔线覆冰动态响应在线健康评价系统工程应用 125

6.3 健康评价程序计算结果与实测数据对比 126

6.3.1 应力计算结果与实测应变数据对比 126

6.3.2 绝缘子串挂点拉力计算结果与实测数据对比 128

6.3.3 实时监测数据展示与健康评价 130

6.4 典型工况下输电塔的健康评价 138

6.4.1 重力作用下的输电塔健康评价 138

6.4.2 最低温、最高温、最大风和最大覆冰时的输电塔健康评价 138

6.4.3 导线舞动时的输电塔健康评价 140

参考文献 143