基于ansys的输电线路铁塔覆冰力学特性分析

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4、09中图分类号TM7UDC密级：□公开□保密论文题名:基于ansys的输电线路铁塔覆冰力学特性分析研究生：吕晓冬学号：2011GS031导师（校内）：黄新波（教授）导师（校外）：崔彦斌（高级工程师）学院：电子信息学院专业领域：机械工程申请学位：工程硕士答辩委员会主任委员：张冠军答辩日期：2015年9月13日基于ansys的输电线路铁塔覆冰力学特性分析摘要：线路在输送电能过程中经常会遭受到不同的复杂多变气候与地理环境的影响，因此输电线路的组成部件会出现故障和一些不可估量的经济损失。严重地会引发火灾等次生灾害，造成严重地社会反映，同时紊乱

5、人民正常生活秩序。许多的科研院所和高等院校的研究员投入很大的精力与时间，对覆冰输电线路的事故发生和预防展开比较深入的研究。本文阐述输电铁塔结构设计与理论分析的研究现状；根据输电铁塔构造方面的特点，模拟其受到环境荷载（冰、风）的冲击力时，输电铁塔变形和是否有损坏的情况，分析造成铁塔结构失效的故障；采用非线性有限元分析输电铁塔构造，拟定出表面位移有限元建模方案，验证其合理性之后,再有针对性地对输电铁塔结构可能出现的内力分布和变形情况的进行探究；分析了风荷载作用下的最大等效应力分布曲线的高度设计,提出了输电线路自重可以忽略但应力分布结果影响

6、了最大风荷载的设计，并在此分析基础上分析了输电铁塔的受力问题。本文对猫头型直线输电铁塔及塔线体系有限元模型进行计算，输电线路的铁塔、导地线、绝缘子串主要承受覆冰载荷、风载荷、地震载荷等外界载荷的作用，本文选取的覆冰厚度范围为0mm-60mm，风速范围为0m/s-30m/s，地震载荷的主要是通过释放输电塔腿自由度进行模拟，分析结果表明：随着覆冰厚度的不断增加，塔线体系模型承受的综合应力也逐渐变大，风载荷的作用效果也是如此，从而验证了外加载荷的不断增大是输电线路铁塔倒塌的主要原因。本文利用ANSYS有限元分析软件分析了铁塔的静态受力分析和

7、动态响应，分析了铁塔在覆冰载荷、风荷载和地震荷载等作用下对动态响应结果的影响，为输电铁塔的稳定性和动态响应分析做好了准备工作。图幅38张，表15个，参考文献65篇。关键词：输电塔线覆冰；线性分析；地震响应，动态响应特性；ANSYS；IIAnalysisofANSYSTransmissionLineTowerIcingonMechanicalCharacteristicsAbstract：Intheprocessofsupplyingelectricpower,thelinesoftensuffervariouscomplexclima

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