基于CR法的覆冰四分裂导线诱发脱冰算法研究

来源：计算力学学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：鲁佳帛,王家林,吕中宾,黄瞻,范理,伍川,刘小会

单位：重庆交通大学 土木工程学院, 重庆 400074,重庆交通大学 省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室, 重庆 400074,重庆交通大学 土木工程学院, 重庆 400074,国网河南电力公司电力科学研究院, 郑州 450052,重庆交通大学 土木工程学院, 重庆 400074,重庆交通大学 土木工程学院, 重庆 400074,国网河南电力公司电力科学研究院, 郑州 450052,重庆交通大学 土木工程学院, 重庆 400074

摘要：为了更真实快速地模拟覆冰分裂导线的诱发脱冰过程,本文基于Co-rotational理论法开发了梁单元有限元计算程序,从而快速准确地模拟间隔棒的大位移几何非线性问题;将梁单元退化为杆单元,该单元可以快速准确地计算覆冰导线空间大范围的运动,通过算例验证了方法的可靠性;最后定义了覆冰脱落加速度判定准则,建立了覆冰四分裂导线的诱发脱冰有限元模型。针对该有限元模型研究了不同子导线在不同覆冰厚度、初始脱冰位置和临界加速度时各子导线的脱冰跳跃高度及变化规律。结果表明,不同子导线初始脱冰产生的诱发脱冰效应会产生不同的冰跳效应,接近非诱发脱冰模式的1.25倍;下子导线引起的诱发效应远大于上子导线;覆冰厚度越厚,初始脱冰位置越靠近中点,临界加速度越小,引起的诱发效应越大。本文模拟结果可为重冰区输电线路设计提供参考,本文提出的模拟方法可为分裂导线脱冰、除冰的仿真提供一种新的研究思路。

关键词：四分裂导线,诱发脱冰,子导线,动力响应,

基金资助：重庆市自然科学基金面上项目(cstc2021jcyj-msxmX0166);重庆市研究生导师团队建设项目(JDDSTD2022003)资助.