根據(jù)鋼芯鋁絞線的結(jié)構(gòu)、材料特性和絞制特點，結(jié)合鋼芯鋁絞線在實際運行過程中的強(qiáng)度設(shè)計要求，利用ABAQUS 軟件建立了鋼芯鋁絞線各層股線有限元模型，模擬鋼芯鋁絞線在運行過程中所受張拉力后的應(yīng)力分布規(guī)律。
（1）對計算結(jié)果的分析表明，當(dāng)鋼芯鋁絞線承受張拉力時，各層股線除了沿其自身軸向伸長之外，各層間還將相互擠壓。由于外層股線沒有沿徑向的擠壓力，外層股線應(yīng)變比內(nèi)層大。外層鋁股受力要依次大于相鄰內(nèi)層，這與鋼芯鋁絞線的組成結(jié)構(gòu)及實際斷股事故的發(fā)生情況相符合，表明所建立的分層力學(xué)模型合理。
（2）初步研究表明，鋼芯鋁絞線在線夾出口處的受力較復(fù)雜，且等效應(yīng)力受端面約束力的影響較大，在鋼芯鋁絞線覆冰和振動過程中，容易造成鋼芯鋁絞線與線夾接觸處的疲勞斷股。因此，在安裝鋼芯鋁絞線時應(yīng)重點保護(hù)線夾出口處鋼芯鋁絞線。
鋼芯鋁絞線的力學(xué)性能和強(qiáng)度設(shè)計直接關(guān)系到輸電線路的可靠性和電網(wǎng)的安全運行，本文通過對鋼芯鋁絞線不同層股線的載荷與應(yīng)力分布研究，結(jié)合線路的電壓等級、輸送能力、強(qiáng)度、壽命、環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)性等多方面的因素，可以對鋼芯鋁絞線的力學(xué)性能進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和計算校核，以滿足不同需要及外界條件的需求，也可作為鋼芯鋁絞線優(yōu)化設(shè)計和合理選擇的參考。
（1） 單股的等效應(yīng)力_值位于與外層的接觸區(qū)域，且離端面越近，應(yīng)力越大; （2） 單股彎曲外側(cè)受拉，內(nèi)側(cè)受壓; （3） 導(dǎo)線單股上存在剪切應(yīng)力。由于各個絞層的外徑和節(jié)徑比不同，不同單股曲率半徑的不同，加上層間的擠壓力對剪切應(yīng)力的影響，鋁股剪切應(yīng)力由內(nèi)層到外層逐漸減小。相對于鋁股的剪切應(yīng)力，鋼芯外層剪切應(yīng)力較大。 |
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