李洪庆

摘 要：常用的防振锤二自由度线性模型无法解释在阻抗试验中的非线性，即测试的固有频率随振动速度的增加而减小。本文基于弹性固定端模型，将防振锤线夹和锤头作为钢绞線的弹性支撑体，得到静止状态下钢绞线的实际支撑长度，用于替代公称长度。以此为基础假定动载荷作用下钢绞线实际支撑长度随载荷而变化，从而得到修正的非线性模型，修正后的模型比原有的模型更能接近实验结果。

关键词：防振锤；振动测试；非线性振动

防振锤被广泛用于架空输电线，目前广泛使用的防振锤二自由度线性模型[ 1，2 ]，可以计算出防振锤的功率特性曲线，对实际生产有一定的指导作用。然而由于钢绞线捻距、摩擦等非线性因素的存在[ 3 ]，在阻抗试验中，防振锤固有频率随着激振速度的增加而减小，即现有模型与实际存在偏差。

针对上述问题，本文提出了一种改进的动力学模型，并进行计算与实验研究。

1 防振锤线性模型

1.1 线性模型

将锤头简化为刚性的质量块，钢绞线简化为线弹性的弹簧，即可得到常用的防振锤的二自由度线性模型[ 1，2 ]。

本文以两端对称的Stockbridge型防振锤为例，计算用到的防振锤参数为：锤头质量3.447kg，锤头转动惯量为0.031kg·m2， 锤头质心和锤头与钢绞线连接处之间的距离0.042m，钢绞线标称长度0.205m，单股导线直径0.0026m，钢绞线弹性模量200Gpa，阻尼比为0.15；计算得到的防振锤前两阶固有频率为6.65Hz和16.64Hz。

1.2 实验验证

采用IEEE Std 664-1993中的力响应试验方法，测试了防振锤在不同激振速度下的阻抗谱，随着激振速度的增加，阻抗谱的波峰位置逐渐左移，说明固有频率随着激振速度的增加而减小。……