[发明专利]一种回转式间隔棒防舞效能评价方法

权利要求书

1.一种回转式间隔棒防舞效能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采用数值方法模拟无扭转约束子导线上覆冰形状沿档的变化，得到导线沿档覆冰截面；

步骤2，导线气动特性分析，模拟得到不同导线覆冰截面的气动参数随风攻角的变化曲线，包括以下步骤：

步骤2.1，建立回转式间隔棒夹持的分裂导线典型截面计算模型；

步骤2.2，设置来流方向和边界条件，即，依照风攻角的取值，设置对应边界为入口、出口；

步骤2.3，模拟得到不同覆冰截面导线的气动参数随风攻角的变化曲线；

步骤3，建立安装阻尼间隔棒和不同回转式间隔棒配置方案的覆冰分裂导线有限元模型，模拟覆冰分裂导线在风荷载作用下的动力响应过程；

步骤4，提取安装阻尼间隔棒或者回转式间隔棒的分裂导线的舞动特征，通过舞动特征对比，评价分析不同配置方案回转式间隔棒的防舞效能，得到最优回转式间隔棒配置方案。

2.根据权利要求1所述的回转式间隔棒防舞效能评价方法，其特征在于：

步骤1具体包括：

步骤1.1，设置参数，包括：导线直径d，导线扭转刚度k，档距L，导线沿档覆冰模拟点x，覆冰划分层数p_b，凝冰角β₀，导线截面环向划分份数；并极半径坐标r(θ)存储每个方向的覆冰极半径；

步骤1.2，以如下公式计算第i层覆冰的扭矩M_i及其所引起的扭转角θ_i，

式中：

i＝1，2，…，p_b，i＝1即导线上形成的第一层覆冰；

ρ_ice表示覆冰密度；

g表示重力加速度；

r_i-1(·)表示上一层覆冰叠加后所得到的导线覆冰极半径；

步骤1.3，更新每层覆冰生长后的极半径，以如下公式表示第i层覆冰导致导线表面覆冰极半径的增量Δr_i(θ)，

Δr_i(θ)＝R_i(β₀)-R_i-1(β₀)

式中：

R_i(β₀)表示第i层覆冰对应的椭圆极半径；

R_i-1(β₀)表示第i-1层覆冰对应的椭圆极半径；

以如下公式表示第i层覆冰覆盖到导线上后的覆冰极半径分布r′_i(θ)，

r′_i(θ)＝Δr_i(θ)+r_i-1(θ)

步骤1.4，更新每层覆冰扭转后的导线覆冰极半径，以如下公式表示，

r_i(θ)＝r′_i(θ-θ_i)

步骤1.5，计算覆冰质心，判断覆冰导线截面平衡情况，若不平衡则修正其位置；

步骤1.6，重复步骤1.1至步骤1.5，模拟导线截面动态覆冰过程，最后得到导线沿档覆冰模拟点x扭转后的覆冰形状；

步骤1.7，改变导线沿档覆冰模拟点x，重复以上步骤得到导线沿档方向的覆冰形状分布。

3.根据权利要求1所述的回转式间隔棒防舞效能评价方法，其特征在于：

步骤2.1中，包括设置分裂导线相邻子导线之间的间距，计算区域大小，风攻角α的变化范围，每隔设定的角度作为一个工况进行计算，对于不同风攻角工况，保持模型及网格不变，只改变来流方向和边界条件。