覆冰输电导线舞动激发机理与防舞措施

本书介绍了导线舞动的工程背景与研究进展；分别针对单导线和多分裂导线，介绍湍流度、风攻角、覆冰厚度、风速、初凝角等因素对气动力参数的影响；介绍导线舞动的基本理论以及相关求解方法、舞动激发机理现有相关研究；针对不同频率特征的导线模型，基于矩阵摄动法推导出一套全面的舞动稳定准则框架，提出导线舞动稳定的一般准则；介绍气动阻尼、惯性耦合、气动刚度、频率失谐等因素对舞动稳定的影响，介绍舞动响应特征的几种常见计算方法，并分析湍流度、覆冰厚度、初凝角、冰形、风速对舞动响应特征影响；提出各防舞措施，包括双摆防舞器、可扭转子导线、相间间隔棒、相地间隔棒等装置。

目录
前言
符号表
第1章 覆冰输电导线舞动危害与研究现状1
1.1 覆冰输电导线舞动的研究背景1
1.2 覆冰输电导线的覆冰类型2
1.3 覆冰输电导线舞动机理4
1.4 舞动的研究方法6
1.4.1 舞动激发与响应研究方法6
1.4.2 气动力特性研究方法7
参考文献9
第2章 覆冰导线的气动力特性12
2.1 覆冰导线气动力定义及影响因素12
2.1.1 试验模型气动三分力系数定义12
2.1.2 试验主要影响因素15
2.2 覆冰导线气动力的风洞试验介绍17
2.2.1 覆冰单导线高频天平测力试验17
2.2.2 覆冰分裂导线气动力特性风洞试验24
2.3 覆冰单导线的气动力特性28
2.3.1 新月形覆冰单导线气动力特性28
2.3.2 D形覆冰单导线气动力特性36
2.4 新月形覆冰分裂导线的气动力特性37
2.4.1 新月形覆冰二分裂导线子导线气动力特性37
2.4.2 新月形覆冰二分裂导线整体气动力特性38
2.4.3 新月形覆冰四分裂导线气动力特性40
2.4.4 新月形覆冰八分裂导线气动力特性41
2.4.5 湍流度及覆冰厚度对新月形覆冰分裂导线气动力特性的影响43
2.5 D形覆冰分裂导线的气动力特性47
2.5.1 D形覆冰二分裂、四分裂导线气动力特性47
2.5.2 D形覆冰六分裂导线气动力特性49
2.5.3 D形覆冰八分裂导线气动力特性51
2.5.4 初凝角对D形覆冰分裂导线气动力特性的影响53
参考文献56
第3章 覆冰导线舞动稳定判断基础理论58
3.1 准定常假定58
3.2 单自由度舞动59
3.3 多自由度舞动61
3.4 导线舞动三自由度运动方程63
3.4.1 单导线64
3.4.2 分裂导线67
3.5 舞动稳定判断方法70
3.6 舞动稳定求解的矩阵摄动法原理72
3.6.1 应用背景72
3.6.2 孤立特征值的矩阵摄动法73
3.6.3 密集特征值的矩阵摄动法(亏损系统)77
3.6.4 密集特征值的矩阵摄动法(非亏损系统)80
参考文献81
第4章 覆冰导线舞动的激发机理85
4.1 经典的舞动激发机理85
4.2 舞动激发的关键因素85
4.3 考虑气动刚度与惯性耦合的舞动激发机理89
4.3.1 三向分离频率系统89
4.3.2 竖向-水平密集频率系统92
4.3.3 竖向-扭转密集频率系统94
4.3.4 水平-扭转密集频率系统98
4.3.5 三向密集频率系统99
4.4 结果验证106
4.4.1 试验验证106
4.4.2 数值算例111
4.5 舞动稳定准则统一框架120
参考文献122
第5章 舞动稳定的影响因素分析125
5.1 气动阻尼的影响125
5.2 气动刚度的影响126
5.3 质量偏心的影响127
5.4 结构动力特性的影响133
5.5 舞动稳定机理总结134
参考文献135
第6章 覆冰导线舞动响应特征136
6.1 舞动响应计算方法136
6.2 基于ANSYS的导线舞动有限元仿真方法139
6.2.1 舞动的ANSYS有限元仿真方法139
6.2.2 算例分析141
6.3 导线舞动响应计算简化模型146
6.4 单导线与分裂导线的舞动特征差异151
6.4.1 舞动风险差异152
6.4.2 气动力特征差异152
6.4.3 舞动模式差异155
6.5 舞动响应影响因素分析158
参考文献163
第7章 输电线路防舞措施167
7.1 输电线路防舞研究概述167
7.2 惯性型防舞装置175
7.2.1 装置介绍175
7.2.2 防舞机理的新视角分析176
7.2.3 结果验证179
7.3 线夹回转式间隔棒180
7.3.1 子导线可扭转节段模型的风洞舞动试验181
7.3.2 回转式间隔棒防舞数值仿真187
7.4 相间间隔棒192
7.5 拉线式防舞装置194
7.6 抑扭环196
7.7 失谐子间隔棒200
参考文献203
附录207