基于特高压输电线路铁塔组装钢管抱杆的优化设计

《基于特高压输电线路铁塔组装钢管抱杆的优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、本科毕业设计开题报告题目基于特高压输电线路铁塔组装钢管抱杆的优化设计学生姓名学号所衬完（机械工程学院专业班级机自081指导教师2012年03月09

2、z

3、题目基于特高压输电铁塔组装钢管抱杆的优化设计一、选题的目的及研究意义1.选题日的：此课题要求综合运用力学知识（理论力学、材料力学）和优化设计知识，借助ANSYS有限元分析软件设计出最优的特高床输电铁塔组装钢管抱杆；选择此课题口J以巩固所学知识，并学会运用有限元分析方法，这对我今后的工作学习将有口大帮助。2.研究意义：特高压电网是基于我国发电能源分布和经济发展极不均衡的基本国情，为保证能源资源在全国范围内优化配置，适应东西2000〜3000km

4、、朗匕800〜2000km远距离、大容量电力输送需求而建立的。我国能源资源蕴藏丰富地区远离经济发达地区，三分之二以上的经济可开发水能资源分布在四川、西藏、云南，三分之二以上的煤炭资源分布在山西、陕西和内蒙古西部。东部地区经济发达，能源消费量大，能源资源却十分匮乏，因此，客观上需要采用长距离、大容量的特高压输电技术。而由于电厂装机容量越來越大，电力输送逐渐形成输电线路远、电压高的特点，再加上地形、地理位置的不同，对高压输电线路铁塔及其相关设施提出了更高的要求。抱杆是专为山区地形组立特高压铁塔设计，通过对抱杆的优化设计，使抱杆单位长度重量、结构尺寸达到最优，以更加突出钢管抱杆组装高度大、截而尺寸

5、小、相对重量轻、方便运输和吊装的特点。二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等1•研究现状：衣立东，吕世荣在2006年《电网技术》第30卷第3期发表了名为《750kV输变电示范工程施关键技术的研究与应用》的文章，研究了铁塔组立、钢铝混合新型抱杆的研制、六分裂导线展放、扩径导线展放等问题的解决方法，并介绍了这些施工技术和方法的实际应用情况，为西北750kV骨干网架和国家白万伏级输电工程的施工建设提供了可借鉴的经验。李庆林在《电力建设》2007年03期发表了名为《特高压输电线路铁塔组立抱杆的方案选择》的文章，特高床输电线路铁塔组立施工中需要使用长度为40m的内悬浮抱杆。

6、文章对长度为40m的格构型金属抱杆的断面尺寸、材质及重量等进行了方案比较，提出了抱杆设计的推荐意见。郑怀清等在2008年10月在《新电力》网站发表了名为«1000kV交流特高压线路铁塔组立技术》的论文，1000kV特高压输电线路铁塔结构尺寸大、横担长、部件大，使得特高压线路纽塔施工难度加大。文章在借鉴我国500kV和750kV架空输电线路纽塔施工技术和经验的基础上，提出了内悬浮外拉线抱杆组塔、落地摇臂抱杆组塔、塔式起重机组塔等适合于特高压线路铁塔组立的方法。该方法己在特高压交流试验示范工程中得到应用，为后续工程建设提供了技术储备。蒙超雄在《广西电业》2009年第09期伐表了名为《云南至广东±

7、800kV直流输电线路铁塔内悬浮外拉线抱杆分解组立施工计算方法》的文章，针对内悬浮外拉线抱杆分解组立铁塔进行施工计算，希望能够对今后的特高压线路铁塔施工计算提供借鉴。刘振亚在2009年出了一木名为《特高压交流输电技术研究成杲专辑》的图书，系统介绍了2009年度国家电网公司完成的32项特高压交流输电技术课题和单项专题的研究成果。庞军教授在《机械管理开发》期刊发表一篇名为《基于S600特髙压输电铁塔钢管抱杆优化设计》的文章，利川ANSYS及Midas/Civil软件建立了钢管抱朴的有限元模型，对钢管抱杆的结构进行了优化设计。孙竹森筹在2010年6月《电网技术》第34卷第6期发表了名为《输电线路钢

8、管塔的推广与应川》的文章，对比如钢塔，介绍了钢管塔应用的主要原则和技术经济性，研究了节点构造、高强钢管、带颈锻造法兰、高强螺栓等钢管塔设计和加工方面的关键技术问题及其在试点工程的应川情况。另外还介绍了钢管塔的通用设计、材料供应以及规程编制等情况。2.发展趋势及研究方法：近年来，关于桅杆动力特性及风振响应的研究不断深入，在计算中考虑了纤绳的动力刚度及非线性的影响。Cadra用有限元方法第一次完整考虑了纤细儿何非线性化计算模型，并研究了桅杆的一些参数，如纤绳形状（抛物线、悬链线）、温度变化对自振的影响。70年代后期至80年代初，澳大利亚学者Irvine在Davenport及Kolousek的动力

9、刚度基础上,提出动力刚度修正,以考虑纤绳的动力影响，并通过线性理论得到了单位位移卜纤绳与杆身之间相互作用的动力刚度。徳国的Scheer及Peil等人，采用非线性弹性支座梁单元模型，将桅杆视作空间梁杆索系统，编制了相应的计算程序。抱杆所使用的材料、抱杆高度、抱杆节间的长度等因素都对抱杆结构的性能有不同程度的影响，其研究尚不完善。目前大多研究者是利用ANSYS及Midas/Civil软件建立了钢管抱杆的有限元模型