Математическая модель явления галопирования обледенелых проводов


DOI: 10.34759/trd-2020-114-02

Авторы

Шавня Р. А.

Институт прикладной механики Российской академии наук, Ленинградский проспект, 7, Москва, 125040, Россия

e-mail: shavnya.ruslan@yandex.ru

Аннотация

Рассматривается задача о математическом моделировании процесса аэроупругих колебаний обледенелых проводов линий электропередач при ветровой нагрузке. Искомыми величинами являются обобщенные координаты задачи: коэффициенты при аппроксимирующих функциях метода Ритца и локальные перемещения провода. Принимается жесткая связь сечения льда и сечения провода, считается, что сечение провода со льдом остается в одной и той же плоскости при движении. Описывающие динамику процесса уравнения составляются с использованием принципа Д’Аламбера-Лагранжа. Итоговая система нелинейных дифференциальных уравнений, получаемая путем группировки слагаемых при вариациях работ и потенциальной энергии, интегрируется численно. Начальные условия для интегрирования задачи динамики берутся из решения задачи статики.

Ключевые слова:

галопирование проводов, аэроупругие колебания, механика деформируемого твёрдого тела, флаттер

Библиографический список

  1. State of the art of conductor galloping. Cigre Technical Brochure 322. Task force B2.11.06. Convenor Lilien, Jean-Louis. June 2007, 140 p.

  2. Виноградов А.А., Данилин А.Н., Рабинский Л.Н. Деформирование многослойных проволочных конструкций спирального типа. Математическое моделирование, примеры использования. – М.: Изд-во МАИ, 2014. – 168 с.

  3. Rawlins C.B. Numerical Studies of the Galloping Stability of Single
    Conductors. Technical Paper No. 30. Spartanburg, Alcoa Conductor Products Company, Sc. June. 1993.

  4. Колебания проводов воздушных линий под воздействием ветра / Учебно-справочное пособие. Усталостная прочность. Вибрация. / Под редакцией Виноградова А.А. – М.: Изд-во Электросетьстройпроект, 2005. Ч. 1.– 185 с.

  5. EPRI Transmission line reference book. Wind-induced Conductormotion. Electric Power Research Institute: Final Report, November, 2006.

  6. Сергей И.И., Виноградов А.А., Данилин А.Н., Курдюмов Н.Н. О моделировании пляски проводов воздушных ЛЭП и параметрическом анализе эффективности маятниковых гасителей // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2018. № 4. С. 256 – 265.

  7. Аносов Ю.В., Данилин А.Н., Курдюмов Н.Н. О жесткостях проволочных конструкций спирального типа // Труды МАИ. 2015. № 80. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=56958

  8. Данилин А.Н., Козлов К.С., Кузнецова Е.Л., Тарасов С.С. Моделирование колебаний гасителя вибрации проводов воздушных систем энергоснабжения // Труды МАИ. 2013. № 64. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=36556

  9. Havard D.G. Detuning for controlling galloping of single conductor transmission lines // IEEE Symposium on Mechanical Oscillations of Overhead Transmission Lines. Paper A 79 500-0, Vancouver, Canada. July 1979.

  10. Danilin A.N., Shklyarchuk F.N., Lilien J.-L., Snegovskiy D.V., Vinogradov A.A., Djamanbayev M.A. Nonlinear Aeroelastic Vibrations and Galloping of Iced Conductor Lines under Wind // 7th International Symposium on Cable Dynamics, Vienna (Austria), 10-13 December 2007, pp. 129 – 134.

  11. Havard D.G. Dynamic loads on transmission line structures during galloping // International Workshop on Atmospheric Icing of Structures, Brno, Czech Republic, 2002.

  12. Den-Hartog J.P. Transmission line’s vibrations due to sleet // Transactions AIEE, 1932, vol. 51, pp.1074 – 1076.

  13. Danilin A.N., Zhavoronok S.I. Nonlinear vibrations and galloping of transmission lines’ conductors // ASIA LIFE SCIENCES, Rushing Water Publishers Ltd, 2019, suppl. 21, no. 1, pp. 629 – 644.

  14. Благодырёва О.В. Расчёт на безопасность от флаттера крыла малого удлинения методом полиномов // Труды МАИ. 2013. № 68. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=41717

  15. Благодырёва О.В. Исследование флаттера композитного крыла // Труды МАИ. 2014. № 74. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=49345

  16. Благодырёва О.В. Применение метода Ритца и метода конечных элементов к расчёту аэроупругих колебаний крылатой ракеты // Труды МАИ. 2017. № 95. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=84426

  17. Благодырёва О.В. Задача об аэроупругих колебаниях крылатой ракеты на основе метода Ритца. // Труды МАИ. 2018. № 100. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=93332

  18. Шклярчук Ф.Н., Данилин А.Н. Нелинейные колебания и галопирование провода с обледенением // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. № 11. С. 188 – 197.

  19. Данилин А.Н., Шклярчук Ф.Н. Аэроупругие колебания проводов воздушных ЛЭП: формулировка задачи, нелинейные уравнения движения // Механика композиционных материалов и конструкций. 2015. № 3. С. 328 – 337.

  20. Ледков А.С., Соболев Р.Г. Стабилизация электродинамической тросовой системы на круговой орбите // Труды МАИ. 2019. № 107. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=107856


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2020

Вход