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基于有限元的复合材料管屈曲分析

2017-03-21朱振洋单强谭靖周楠

科技创新导报 2017年1期

朱振洋++单强++谭靖++周楠

摘 要:通过有限元软件msc.marc对不同铺层结构的复合材料管进行屈曲分析,并对500 kV复合横担塔进行受力分析,得出左横担中支柱绝缘子所受的最大轴力和弯矩,并将轴力和弯矩分别加载至支柱绝缘子的实体模型中,计算铺层结构各层最大应力,得出绝缘筒铺层结构各层应力相差不能太大。

关键词:支柱复合绝缘子 铺层结构 复合横担

中图分类号:TB332 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(a)-0081-02

复合横担作为支撑输电线路运行的结构,与传统铁塔相比,由于自身绝缘性能,取消了悬垂绝缘子串,杆塔受风载荷影响减小,呼高显著降低,缩小了走廊宽度,使得整塔重量减轻,基础作用力也相应减小,提升了安全性能,同时具有耐腐蚀、环境适应性强,免维护、可设计性好等优点。由于复合材料结构的力学性能如刚度、稳定性、强度等都与铺层结构有关,支柱复合绝缘子作为构成复合横担的重要元件,在复合横担运行中主要受轴向压力和弯矩作用,因此,研究支柱绝缘子铺层结构对其承载力的影响对复合横担的设计及研发有着重要意义。

1 复合绝缘管的屈曲分析

国家电网公司科技项目“110kV220kV输电线路复合横担工程应用研究”220 kV复合横担中的中相支柱绝缘子,其复合绝缘管内径300 mm,外径320 mm,长度4 169 mm,复合绝缘管的力学性能见表1。给定铺层数14层,共给出8种铺层结构。根据复合绝缘管一般的铺层结构,前2层一般采用90°铺层,因此前6种结构前2层采用90°铺层,后面根据不同的角度组合进行铺层。……

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