"本文介绍了2008年发表的一篇关于长跨输电塔线系统在断线情况下的动力响应研究的工程技术论文。该研究利用ANSYS/LS-DYNA软件提出了一个宏观有限元建模方法,考虑了导线和悬垂绝缘子的非线性以及支撑塔的影响,通过增量迭代法模拟了系统的动力学行为。" 文章详细内容及知识点: 在电力工程领域,长跨输电塔线系统的稳定性和安全性至关重要,尤其是在遭遇断线等故障时。这篇论文《断线情况下长跨输电塔线系统的动态响应》(Dynamic Responses of Long-Span Transmission Tower-Line System Subjected to Broken Wires)探讨了这一主题。研究人员采用了一个宏观有限元模型,该模型能够精确地模拟塔线系统在断线事件中的振动行为。 1. 有限元建模:论文提出了一种新的方法,利用ANSYS/LS-DYNA软件构建了塔线系统的非线性有限元模型。这个模型不仅考虑了导线的非线性特性,还考虑了悬垂绝缘子的非线性行为,从而更真实地反映了实际系统的行为。 2. 非线性因素:导线和悬垂绝缘子的非线性通常源于材料的应力应变关系、温度变化、机械疲劳等因素。在模型中包含这些非线性因素,可以更准确地预测断线后的动力响应,如振动幅度、频率和持续时间。 3. 支撑塔的影响:除了导线和绝缘子,论文还考虑了支撑塔对系统动力响应的影响。支撑塔的刚度、质量分布和动力特性都可能改变系统整体的振动模式。 4. 增量迭代法:为了处理断线导致的不平衡荷载问题,研究采用了增量迭代法。这种方法逐步增加断线后的荷载,每次迭代中更新系统的平衡状态,直至达到新的稳定状态。这使得分析能够捕捉到动态过程中的瞬态效应。 5. 实例应用:论文通过实例分析了汉江大桥上的长跨输电线路在屏蔽线和导体失效两种情况下的动力响应。分析结果证明了所提出的动态模拟方法能够有效展示塔线系统在断线事件中的动力行为,有助于评估系统安全性和设计优化。 6. 工程意义:这项工作对电力系统的故障分析和安全评估具有重要意义,为预防因断线引起的重大事故提供了理论依据和技术手段,也为输电线路的设计和维护提供了科学的计算工具。 总结来说,这篇论文详细研究了长跨输电塔线系统在断线情况下的动力响应,通过非线性有限元建模和增量迭代法,揭示了系统在极端工况下的动态行为,对于提升电力系统的可靠性与安全性具有深远影响。
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