刘小会 作品数:96 被引量:289 H指数:11 供职机构: 重庆交通大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 重庆市教育委员会科学技术研究项目 重庆市自然科学基金 更多>> 相关领域: 电气工程 理学 建筑科学 交通运输工程 更多>>
考虑温度效应的覆冰导线动力学建模及舞动特征研究 被引量:5 2021年 针对以往研究忽略了温度效应对覆冰导线舞动特性的影响,本文推导了考虑温度效应影响的覆冰导线舞动控制方程。基于悬链法、热应力理论推导了覆冰导线的偏微分舞动方程,接着通过Galerkin法将该偏微分方程转化为常微分方程。建立气动载荷模型,将气动力引入到舞动方程中,随后采用多尺度求得了覆冰导线的位移响应,最后进行了参数分析、算例分析。结果表明:温度对覆冰导线面内、面外的频率影响显著,且对覆冰导线舞动的幅值也有一定的影响。可见针对覆冰导线舞动特征的影响研究,有必要考虑温度效应的影响,本文的研究成果有利于理论建模的完善,也能给予实际工程一定的参考。 闵光云 刘小会 蔡萌琦 蔡萌琦 孙测世 张春霞关键词:温度效应 覆冰导线 幅值 随机风场覆冰导线舞动单模态模型的分段稀疏辨识对比研究 2024年 覆冰输电线路舞动严重威胁着电力系统运行的安全性和稳定性.但是由于覆冰形状和风的随机性,对于实际覆冰导线舞动的数学模型建立目前没有实用的方法.本文基于数据驱动稀疏辨识算法,提出随机风荷载作用下覆冰四分裂导线舞动模型的辨识方法.首先基于Hamilton原理推导覆冰四分裂导线的动力学偏微分方程,再采用Galerkin法得到覆冰四分裂导线的动力学微分方程,并引入由Davenport谱生成、子段线性插值处理的随机风气动模型,继而获得随风速时变的覆冰四分裂导线舞动方程模型.最后结合不同的数据处理方法提出子段线性插值积分辨识法和子段线性插值微分辨识法,并应用到覆冰四分裂导线舞动均值模型辨识.通过一百组平均风速为10~30 m/s的计算机实验,探究并比较两种方法的辨识精度、辨识效率以及辨识稳定性.结果发现:随平均风速的变化,除位移三次项外,两种方法对覆冰四分裂导线舞动均值模型均有良好的辨识精度,且从响应的相对误差、辨识精度与稳定性以及辨识效率分析,微分辨识法更加优于积分辨识法,尤其对于速度一次项和三次项系数.本文研究成果可为输电线舞动模型的建立提供一定参考. 黄山 刘小会 吴海涛 伍川 叶中飞关键词:数据驱动 500kV超高压输电线路风偏数值模拟研究 被引量:30 2009年 该文采用数值模拟方法研究500kV超高压输电线路在随机风荷载作用下的风偏问题。根据架空输电线路的结构和运动特征,在ABAQUS/CAE中建立一500kV超高压特征段线路的多体模型。采用考虑随高度变化的Kaimal风速谱和Davenport相干函数,利用谐波分解法(WAWS)数值模拟线路的风场。进而采用ABAQUS软件对模型进行时程分析。基于时程分析得到的风偏角的统计结果,讨论现行架空高压输电线路杆塔塔头设计中风偏角计算方法的不足,指出计算悬垂绝缘子串风偏角时,风压的计算应引入考虑风动态特性的风荷载调整系数。 刘小会 严波 林雪松 李文蕴关键词:超高压输电线路 风偏角 时程分析 随机风荷载 考虑弯曲刚度的索桥耦合系统振动特征分析 被引量:1 2021年 本文建立了拉索—桥面耦合的非线性振动模型,求解了该耦合共振模型的位移响应,还考虑了弯曲刚度对拉索位移响应的影响.首先通过哈密顿变分准则求得了拉索的振动方程,接着以动张力为媒介求得了拉索—桥面耦合模型的振动方程,基于Galerkin法将该振动方程转化为常微分方程,利用多尺度法分析了该常微分方程的共振模式,并介绍了四阶龙格-库塔(Runge-Kutta)方法的计算原理,最后通过数值算例对该微分方程进行了系统地分析.算例分析表明:拉索面内、面外、桥面之间的耦合显著,拉索面内的振动位移远大于面外的摆动位移;针对小直径拉索动力学分析时,可忽略弯曲刚度对拉索振动特征的影响,但针对特大直径拉索动力学分析时,需考虑弯曲刚度对拉索振动特征的影响;对于小跨径、小张力拉索,弯曲刚度不会改变拉索共振的性质,但会使得拉索发生共振的条件具有向左偏移的趋势,且面内偏移的趋势不明显,但面外偏移的趋势很显著;对于大跨径、大张力的拉索,可忽略弯曲刚度对拉索发生共振条件的影响. 闵光云 刘小会 刘菊芳 孙测世 蔡萌琦关键词:拉索 多尺度法 周期荷载激励下覆冰输电线的主共振及谐波共振分析 2022年 为了研究动态风对覆冰输电线非线性舞动特征的影响,在原有稳定风作用下覆冰输电线舞动控制方程中添加周期激励载荷,并建立了新的受迫-自激振动控制方程,该控制方程也适用于描述相邻档导线对舞动档导线运动特征的影响。运用多尺度法分别对弱激励和强激励下的受迫-自激振动求解,得到主共振和谐波共振的幅频响应函数,分析了受迫-自激系统的主共振、超谐波和亚谐波共振。研究表明:弱激励下的主共振,当调谐参数大于0时,风速或激励幅值的增加会使得响应幅值出现跳跃、多值等不稳定的非线性动力学行为,并呈现硬弹簧特征;强激励下的自激系统,当激励频率接近固有频率的整数倍和分数倍时,更容易出现2次超谐波共振和1/2次亚谐波共振;当发生1/2次亚谐波共振时,随着激励幅值的增大,响应幅值也不断增大,共振峰值对应的调谐参数趋向于正轴方向,呈现硬弹簧特征,风速的增加会增强系统的非线性和硬弹簧特征。 刘小会 杨曙光 蔡萌琦 邹明 孙测世关键词:输电线舞动 主共振 存在内共振的覆冰四分裂导线的非线性舞动 被引量:9 2014年 采用非线性有限元方法模拟研究存在内共振的覆冰四分裂导线的非线性舞动.通过稳定风场和随机风场中典型覆冰四分裂线路舞动过程的数值模拟,研究当覆冰四分裂导线的对称面内模态频率与面外模态频率之比接近于2∶1,即存在内共振条件时,导线的舞动特征.结果表明,存在内共振的覆冰四分裂导线在舞动过程中,其能量在竖直面内运动和横向水平面外运动之间不断交换,与不存在内共振线路的舞动特征差别明显.研究结果对舞动耦合机理的理解具有重要的理论意义. 严波 刘小会 赵莉 周林抒关键词:舞动 内共振 非线性 关键参数影响下的四分裂导线驰振研究 被引量:2 2019年 根据四分裂导线节段模型的风洞试验获得了子导线空气动力系数随风攻角的变化曲线,通过改变风速研究了导线气动参数对风速的敏感性,同时特别考察了迎风导线尾流对下风子导线气动参数的影响,并验证了风洞试验风攻角间隔的精度。在ABAQUS有限元软件中建立四分裂导线的有限元模型,通过UEL施加气动载荷及子导线之间的电磁力。根据数值模拟结果探讨了档距和电流强度对四分裂导线驰振幅值、驰振轨迹及驰振模式的影响。研究结果对四分裂导线驰振机理的研究及防振有一定的参考意义。 杨晓辉 刘小会 徐倩 伍川 周林抒 蔡萌琦关键词:桥梁工程 驰振 电磁力 覆冰四分裂导线静态气动力特性试验 被引量:29 2011年 覆冰四分裂导线的空气动力特性,由于覆冰子导线尾流的相互干扰可能不同于覆冰单导线。针对两种不同冰型制作覆冰四分裂导线模型,通过风洞试验测试获得不同冰厚和不同风速下覆冰四分裂导线静态空气动力系数随攻角的变化曲线。结果表明,在一定的攻角下,子导线尾流相互干扰对空气动力系数有明显影响。所得试验结果为覆冰四分裂导线的舞动及其防止技术的研究提供必要的数据。 张宏雁 严波 周松 胡景 刘小会关键词:覆冰 风洞试验 覆冰导线气动特性及驰振风洞试验 被引量:7 2013年 利用风洞试验测量新月形和扇形覆冰导线在不同风速下的气动力特性,得到其阻力系数、升力系数和扭矩系数随风攻角的变化规律,结果表明在测试的风速范围内气动系数受风速的影响很小。在风洞中实现了覆冰导线节段模型的驰振模拟,得到不同风速下导线节段模型的驰振响应。进而用舞动数值模拟方法模拟驰振试验,得到与风洞试验一致的结果,验证了舞动数值模拟方法的正确性。试验结果为覆冰导线舞动研究提供了重要的参考数据。 张宏雁 严波 刘小会 胡景 周松关键词:覆冰导线 气动特性 舞动 风洞试验 数值模拟 基于Abaqus/Fe-Safe的输电线耐张串金具多轴疲劳分析方法研究 被引量:2 2022年 为研究由多构件构成的输电线耐张串金具在外部荷载作用下的疲劳寿命,提出了以多个静力组合荷载构成的工况计算疲劳寿命的方法.首先在Abaqus中建立输电线耐张串金具有限元模型,分别求解在随机风荷载作用下的动力分析和由不同组合荷载组成多工况静力分析的应力解.将其导入Fe-Safe中,计算动力工况和不同静力工况的疲劳寿命.以FOS(Factors of Strength)强度因子为评估指标,对比动力与静力工况的疲劳寿命结果的区别,探究不同静力工况的应力解对疲劳寿命结果的影响.结果表明:该方法可有效地提高此类结构的计算效率;非线性较强的U形挂环和球头挂环受初始应力影响较大,会产生较大的相对误差;但在实际载荷分量变化范围以内,各构件静力与动力工况的疲劳寿命预测结果相差不大. 李清 叶中飞 黄睿 刘泽辉 刘小会