[发明专利]一种适用于防导线翻转的间隔棒使用方法及使用系统

权利要求书

1.一种适用于防导线翻转的间隔棒使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤10，选取长导线建立试验模型，选取不同分布荷载分别模拟不同地形的导线所受载荷；

步骤20，模拟子导线和间隔棒，所述子导线和间隔棒各包含若干个节点，每个所述子导线的节点含若干个自由度，每个所述间隔棒的节点含若干个自由度，所述子导线和间隔棒通过自由度缩聚实现耦合连接；

步骤30，扭矩荷载加载于所述节点，针对所述间隔棒数目和初始水平张力参数依次进行分布扭矩加载，建立总扭矩T与跨中x＝l/2处截面扭转角θ之间的对应关系，基于T-θ关系曲线以曲线斜率及最大总扭矩Tmax分别作为扭转和翻转特性评价指标，分析分裂导线在分布扭矩作用下的扭转及翻转特性；

步骤40，将所述间隔棒均匀布置，改变间隔棒数量获得不同形式分布扭矩作用下的T-θ关系曲线及对应工况的Tmax；

所述步骤20中：

模拟子导线时，导线抗扭刚度由以下式确定：

k_s＝α(G₁I_p1+G₂I_p2)

式中，α为风攻角，G1为钢材的切变模量；G₂为铝材的切变模量；I_p1、I_p2分别为所述导线的钢芯和铝包线的截面积惯性矩。

2.根据权利要求1所述的适用于防导线翻转的间隔棒使用方法，其特征在于，所述步骤10中，选取长l导线建立试验模型，选取满布均匀荷载、满布矩形荷载、满布对称三角形荷载、(1/4、2/4、3/4)l布置对称三角形荷载四种形式的分布荷载；所述步骤20中，所述子导线和间隔棒各包含2个节点，每个所述子导线的节点含4个自由度，每个所述间隔棒的节点含6个自由度。

3.根据权利要求1所述的适用于防导线翻转的间隔棒使用方法，其特征在于，所述步骤10中：

所述荷载形式由均匀分布趋向跨中集中分布。

4.根据权利要求1所述的适用于防导线翻转的间隔棒使用方法，其特征在于，所述钢材的切变模量G₁为81GPa、G₂铝材的切变模量为27GPa，所述导线扭转刚度k_s＝112.0N·m²/rad。

5.根据权利要求1所述的适用于防导线翻转的间隔棒使用方法，其特征在于，所述步骤30中：

扭矩荷载加载于所述节点时，依据分布荷载m_i(x)其中，i＝1,2,3,…,l/Δx-1，每隔单位长度Δx，等效代换为小量的集中荷载M_i并施加于各子导线节点上，各小量集中荷载的和即为T，满足

6.根据权利要求1所述的适用于防导线翻转的间隔棒使用方法，其特征在于，所述导线为680m档距四或六分裂线路。

7.根据权利要求1所述的适用于防导线翻转的间隔棒使用方法，其特征在于，

所述导线初始水平张力为27.65N_max、相应垂度为25.09m，其中，N_max为导线的额定抗拉力。

8.根据权利要求1所述的适用于防导线翻转的间隔棒使用方法，其特征在于，所述步骤40中：

所述间隔棒数目由1增至9并均匀布置，获得不同形式分布扭矩作用下的T-θ曲线及对应工况的最大总扭矩Tmax。

9.一种适用于防导线翻转的间隔棒使用系统，其特征在于，包括：

建模模块，用于选取长导线建立试验模型，选取分布荷载；

模拟模块，用于模拟子导线和间隔棒，所述子导线和间隔棒各包含若干个节点，每个所述子导线的节点含若干个自由度，每个所述间隔棒的节点含若干个自由度，所述子导线和间隔棒通过自由度缩聚实现耦合连接；

加载模块，用于将扭矩荷载加载于所述节点，针对所述间隔棒数目和初始水平张力参数依次进行分布扭矩加载，建立总扭矩T与跨中x＝l/2处截面扭转角θ之间的对应关系，基于T-θ关系曲线以曲线斜率及最大总扭矩Tmax分别作为扭转和翻转特性评价指标，分析分裂导线在分布扭矩作用下的扭转及翻转特性；

运算模块，用于将所述间隔棒均匀布置，改变间隔棒数量获得不同形式分布扭矩作用下的T-θ关系曲线及对应工况的Tmax。