输电导线及接续部分运行理论与试验

本书系统介绍输电导线及接续部分运行理论与试验技术。全书共12章，主要内容包括输电线路直、弯导线分层力学模型及仿真，损伤导线和接续管压接残余应力风振数学模型及仿真，导线接续管接触表面分析及仿真，直、弯导线分层力学试验，导线接续管疲劳试验。本书理论性及系统性较强，作者在多年的教学和科研工作中，注重理论结合实际，把重点放在基本原理和基本方法上，尽量避开复杂理论分析。本书可作为电气工程学科输电工程方向硕士、博士研究生的学习资料，也可供电气工程相关专业技术人员参考。

前言
绪论1
第1章输电线路直、弯导线分层力学模型5
1.1输电线路直导线分层力学模型5
1.1.1输电线路直导线分层股线受力平衡5
1.1.2输电线路直导线分层股线张拉变形7
1.2输电线路弯曲导线分层力学模型8
1.2.1输电线路弯曲导线分层股线数学模型9
1.2.2输电线路弯曲导线分层股线受力平衡10
1.2.3输电线路弯曲导线分层股线弯曲变形11
1.3输电线路直、弯导线分层截面弯曲刚度计算12
1.4求解输电导线分层力学模型13
1.4.1程序化编程求解13
1.4.2工程计算14
第2章输电导线损伤状态下运行特性数学模型16
2.1输电导线损伤状态下电磁-温度-应力数学模型16
2.1.1输电导线损伤状态下电磁-温度-应力特性作用关系16
2.1.2输电导线损伤状态下电磁-温度运行特性数学模型17
2.1.3输电导线损伤状态下温度-应力运行特性数学模型18
2.2输电导线损伤状态下数学模型求解及结果分析21
第3章输电导线接续管压接残余应力下风振疲劳数学模型26
3.1构建输电导线接续管压接残余应力数学模型26
3.2基于能量平衡法建立接续管压接残余应力影响下的风振数学模型27
3.3风振应力幅下输电导线接续管疲劳寿命数学模型29
3.3.1基于塑性流动法的接续管损伤阶段疲劳寿命求解29
3.3.2基于强度因子接续管断裂阶段疲劳寿命求解30
第4章输电导线接续管接触表面运行分析32
4.1输电导线过热运行状态下接续管运行特性及热疲劳损伤数学模型32
4.1.1输电导线过热运行状态下接续管温度特性数学模型及求解32
4.1.2基于温度特性的导线接续管力学特性数学模型及求解39
4.1.3基于线性损伤法的导线接续管热疲劳损伤数学模型46
4.2输电导线接续管接触表面运行分析47
4.2.1输电导线接续处粗糙表面模拟47
4.2.2输电导线接续管接触电阻计算50
4.2.3输电导线接续管接触表面仿真分析51
第5章输电线路直、弯导线分层力学特性仿真分析54
5.1输电线路直、弯导线分层力学特性仿真前处理54
5.1.1确定材料属性及单元54
5.1.2建立考虑层间接触的三维实体模型55
5.1.3变形前后节点位移关系56
5.1.4设定边界条件、网格划分及施加荷载58
5.2计算结果分析60
5.2.1验证计算结果60
5.2.20°导线分层力学特性分析61
5.2.315°导线分层力学特性分析65
5.2.445°导线分层力学特性分析69
第6章输电导线损伤状态下电磁-温度-应力运行特性仿真分析74
6.1输电导线损伤状态下电磁-温度-应力运行特性仿真74
6.1.1输电导线损伤界面径向电磁-温度特性仿真分析79
6.1.2输电导线损伤界面径向温度-应力特性仿真分析84
6.1.3输电导线损伤界面轴向电磁-温度特性仿真分析92
6.1.4输电导线损伤界面轴向温度-应力特性仿真分析99
6.2输电导线损伤界面运行特性计算分析系统104
6.2.1输电导线损伤界面运行特性计算分析系统的总体设计104
6.2.2输电导线损伤界面运行特性计算分析系统的二次开发106
第7章输电导线接续管压接残余应力影响因素仿真分析110
7.1输电导线接续管不同压接对边尺寸下的应力分析110
7.1.1建立输电导线接续管压接仿真模型110
7.1.2设定边界条件及划分网格110
7.1.3不同压接尺寸输电导线接续管结构特性分析112
7.2输电导线接续管压接模长调整仿真分析126
7.2.1仿真模型前处理126
7.2.2压接后管体与绞线塑性形变及应力分析127
7.2.3管口最后一模压模长度对管口应力的影响129
7.3输电导线压接管口形状仿真分析131
7.3.1压接管口形状模型131
7.3.2压接管口应力分析132
第8章输电导线接续管压接残余应力下的风振疲劳仿真分析135
8.1输电导线接续管锁定效应下风速仿真分析135
8.1.1建立单根导线仿真模型135
8.1.2设定升曳力边界条件及划分网格136
8.1.3导线锁定效应下的风速与风频仿真分析136
8.2基于能量法的接续管微风振动模型求解140
8.2.1建立三维风振仿真模型140
8.2.2设定风速风向边界条件及划分网格141
8.2.3输电导线接续管不同张力下的风振响应141
8.3基于塑形流动法与强度因子理论接续管的风振疲劳响应分析145
8.3.1设定循环应力比边界条件及划分网格146
8.3.2不同压接条件下的疲劳计算分析147
第9章输电导线接续管接触表面仿真分析152
9.1输电导线接续管过热运行状态下运行特性及热疲劳损伤仿真分析152
9.1.1建立输电导线接续管运行特性仿真环境152
9.1.2过热运行状态下导线接续管运行特性仿真分析154
9.1.3过热运行状态下导线接续管热疲劳损伤仿真分析161
9.1.4热疲劳损伤后输电导线接续管场量分析164
9.2输电导线接续管热疲劳损伤分析系统168
9.2.1输电导线接续管热疲劳损伤分析系统总体设计168
9.2.2输电导线接续管热疲劳损伤分析系统应用169
第10章输电线路直、弯导线分层力学试验研究及对比分析171
10.1直、弯导线应力-应变测量、截面弯曲刚度试验171
10.1.1导线应力-应变测量试验171
10.1.2导线截面弯曲刚度试验174
10.2导线分层应力-应变试验数据处理及对比分析176
10.2.10°导线试验数据处理及对比分析176
10.2.215°导线试验数据处理及对比分析178
10.2.345°导线试验数据处理及对比分析179
10.3导线截面弯曲刚度试验数据处理及对比分析181
第11章输电导线接续管疲劳试验研究183
11.1试验方法、步骤与试验装置183
11.1.1试验方法183
11.1.2试验步骤183
11.1.3试验装置184
11.225%导线额定拉断力下的输电导线接续管疲劳响应185
11.2.1输电导线振动响应185
11.2.2输电导线接续管疲劳状态下应变分析188
11.2.3输电导线接续管表面裂纹与疲劳寿命分析190
参考文献194