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1、架空輸電導(dǎo)線在風(fēng)振作用下會產(chǎn)生高頻振動,線股之間隨之發(fā)生振幅極小的相對運動,從而造成接觸面間的摩擦、磨損,也會加速裂紋的萌生與擴(kuò)展,使導(dǎo)線的疲勞壽命大大降低。本課題以鋼芯鋁絞線為研究對象,主要研究其內(nèi)外層鋁線接觸表面,及其在微風(fēng)振動條件下接觸區(qū)的磨損機(jī)理。為提高導(dǎo)線運行壽命,減小因磨損導(dǎo)致的路損等提供理論與試驗依據(jù)。 本文在導(dǎo)線磨損模擬試驗的基礎(chǔ)上,利用有限元計算和磨損微觀分析相結(jié)合的方法,較為深入研究了鋼芯鋁絞線磨損機(jī)理。(1
2、)通過線夾出口處導(dǎo)線受力研究表明受張力和自重影響,線夾出口處導(dǎo)線應(yīng)力比較集中,磨損較為嚴(yán)重。(2)利用ABAQUS有限元計算軟件對導(dǎo)線接觸應(yīng)力進(jìn)行分析,得出了不同張力作用下導(dǎo)線間的綜合應(yīng)力分布、接觸線股間的接觸壓力和摩擦剪切力,為導(dǎo)線磨損分析提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。(3) 通過試驗?zāi)M了0.08拉斷力下導(dǎo)線的振動,對105、106、107循環(huán)周次下的導(dǎo)線磨損區(qū)和磨屑的外形尺寸和微觀形貌進(jìn)行觀察統(tǒng)計,分析了導(dǎo)線的磨損過程與機(jī)理。試驗表明導(dǎo)線磨損受
3、線股間接觸應(yīng)力、振幅和振動角等因素的影響,導(dǎo)線微動磨損初期主要以表層組織逐層剝落遷移為主。導(dǎo)線接觸表面在高接觸壓力作用下發(fā)生塑性變形,表層組織發(fā)生塑變硬化后物理性質(zhì)發(fā)生變化,主要表現(xiàn)為硬度增大,脆性增強(qiáng),在微動作用下發(fā)生剝落滑移。脫落的硬化層部分由磨損區(qū)邊緣排出,部分繼續(xù)碎裂為較小磨屑夾雜在接觸面間加劇磨損。106循環(huán)周次下導(dǎo)線磨損區(qū)表面粗糙度最大,107循環(huán)周次后導(dǎo)線磨損進(jìn)入穩(wěn)定階段。 本文的分析結(jié)果,對提高由于磨損導(dǎo)致的導(dǎo)線
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