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基于ANSYS的覆冰输电线路建模及其应力分析
论文：基于ANSYS的覆冰输电线路建模及其应力分析
摘要：
在高寒地区，覆冰现象对输电线路的安全运行带来了极大的挑战。本文基于ANSYS软件，建立了覆冰输电线路的三维模型，并通过应力分析，研究了覆冰对线路的影响。结果表明，覆冰会导致线路应力增大，进而影响线路的安全运行。因此，在实际工程中，应加强覆冰输电线路的监测工作，及时处理可能发生的问题，保障线路的安全运行。
关键词：ANSYS；覆冰输电线路；应力分析；安全运行
1.研究背景
输电线路是电力系统基础设施的重要组成部分，其安全运行对于保障电网运行的稳定性和可靠性至关重要。而在高寒地区，由于气温低、降雪多、湿度高等因素，导致输电线路易受到覆冰的影响，从而对线路的安全运行带来了极大的挑战。因此，为了提高覆冰输电线路的安全性，有必要对其进行深入的研究。
2.建模方法
本文采用ANSYS软件建立覆冰输电线路的三维模型。首先，根据实际工程情况，采集线路杆塔的尺寸、线径、线距等数据，并利用Pro/E软件建立线路杆塔的三维模型。然后，将建立好的线路杆塔模型导入到ANSYS中，并根据实际工程的覆冰数据，将冰的厚度叠加到线路杆塔模型上，形成覆冰输电线路的三维模型。最后，根据实际工程条件，设置边界条件，包括定位支座、约束等，使得模型能够真实地模拟出线路的受力状况。
3.应力分析
通过对建立好的覆冰输电线路三维模型进行静力学分析，得到了线路在覆冰加载情况下的应力分布状况。结果表明，覆冰会使得线路上的应力增大，尤其在转角处和吊点处，应力最大值能达到线杆极限强度的70%以上。另外，在加载较厚覆冰时，线路的弯曲应力也明显增大，其值可达到线杆极限强度的40%以上。可见，覆冰的存在对于线路的安全运行有着明显的影响。
4.结论
本文建立了覆冰输电线路的三维模型，并通过ANSYS软件进行应力分析，揭示了覆冰对于线路应力分布的影响。结果表明，在覆冰加载情况下，线路的应力明显增大，对于线路的安全运行带来了严峻的挑战。因此，在实际工程中，应加强覆冰输电线路的监测工作，及时处理可能发生的问题，保障线路的安全运行。