【精彩论文】架空输电线舞动方程建模及主共振分析

观点凝练

摘要：架空输电线舞动是造成线路损坏的主要原因之一，如何准确地描述输电线的舞动是一个值得关注的问题。首先通过哈密顿变分准则推导了输电线的偏微分舞动方程，然后将该方程无量纲化，计算了输电线面内对称模态以及反对称模态下的模态函数和线性频率，利用伽辽金法转化该偏微分方程为常微分方程，最后通过多尺度法分析Irvine参数对幅―频响应曲线的影响。通过分析幅―频响应曲线得知：Irvine参数越大非线性的影响越剧烈，跳跃现象越显著。当输电线发生主共振时，舞动的幅值主要由1阶模态函数决定，高阶模态函数引起的幅值远小于1阶模态函数引起的幅值。
结论：本文推导了输电线的舞动方程、模态函数，并通过多尺度法得到了输电线的幅―频响应曲线，最后进行了具体的数值算例分析，得出如下结论。

（1）当输电线发生主共振时，舞动的幅值主要由1阶模态函数决定，高阶模态函数引起的幅值远小于1阶模态函数引起的幅值。

（2）当输电线发生主共振时，随着λ的增大，主共振所得幅值有所降低，且随着λ的增加，非线性项的影响越显著，跳跃现象越显著。

（3）针对复杂的动力学舞动方程建模，可忽略高阶模态函数的影响，只考虑使用一阶模态函数截断法。

引文信息

闵光云, 刘小会, 孙测世, 等. 架空输电线舞动方程建模及主共振分析[J]. 中国电力, 2021, 54(3): 125-131.MIN Guangyun, LIU Xiaohui, SUN Ceshi, et al. Galloping equation and primary resonance investigation of overhead transmission lines[J]. Electric Power, 2021, 54(3): 125-131.

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编辑：于静茹校对：许晓艳审核：方彤

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