强对流天气下输电塔-线体系倒塌破坏与风雨组合系数研究

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作者 张华恺 菅明健 +4 位作者 张都清 张广成 冀新波 毕文哲 田利 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期111-121,共11页

极端气象灾害给输电线路的安全运行带来了严重威胁,相对低电压等级的角钢输电塔出现了较高频次的倒塌破坏事故。基于现象学非线性滞回模型,开展了输电塔-线体系在强对流天气下的倒塌破坏研究,总结了雨荷载对输电塔响应的影响规律;基于... 极端气象灾害给输电线路的安全运行带来了严重威胁,相对低电压等级的角钢输电塔出现了较高频次的倒塌破坏事故。基于现象学非线性滞回模型,开展了输电塔-线体系在强对流天气下的倒塌破坏研究,总结了雨荷载对输电塔响应的影响规律;基于风雨气象记录,进行了风雨组合分析并提出了风雨组合系数。结果表明,在极端强对流天气中,所研究输电塔的薄弱部位主要为第3、4节段,该部位的大量斜材和少量主材陆续屈曲是造成输电塔倒塌的主要原因,极端风雨气象条件下有必要考虑雨荷载对输电塔-线体系响应的影响。不同重现期下风速和雨量的组合值均小于其相应的标准值,该地区50 a重现期下风速和雨量的组合系数建议值分别为1.0和0.7。 展开更多

关键词 风雨荷载 角钢非线性滞回模型 倒塌破坏 动力分析 组合系数

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MnS形态与分布对输电塔塔材力学性能的影响

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作者 张华恺 菅明健 +2 位作者 冀新波 陈阳 李晓宇 《山东电力技术》 2024年第9期30-36,共7页

输电线路角钢塔主材常采用热轧Q345钢,该钢种制备过程中会产生少量MnS夹杂物,其脆性特性和条状形态使得Q345钢在受力过程中极易发生MnS夹杂与基体应力分配不均的情况,较大应力差的存在催生了大量微裂纹,高密度微裂纹的形成显著降低了Q34... 输电线路角钢塔主材常采用热轧Q345钢,该钢种制备过程中会产生少量MnS夹杂物,其脆性特性和条状形态使得Q345钢在受力过程中极易发生MnS夹杂与基体应力分配不均的情况,较大应力差的存在催生了大量微裂纹,高密度微裂纹的形成显著降低了Q345钢的冲击韧性和成形性能。通过拉伸试验,研究了MnS夹杂物的分布和形态对Q345钢板拉伸性能的影响。通过观察断口试样中MnS颗粒连续开裂过程,发现受力过程中大量细长的MnS颗粒容易被拉断形成裂纹;MnS/基体界面在应力作用下极易发生脱粘,沿纵向发展为裂纹。观察结果表明,MnS裂纹和MnS/基体界面是试样的主要断裂起裂部位,MnS夹杂导致热轧Q345钢板的综合力学性能下降。 展开更多

关键词 双相钢 MnS夹杂 裂纹 力学性能

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低硬度12Cr1MoVG组织和性能研究 被引量：2

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作者 邵明星 菅明健 +1 位作者 张都清 赵永宁 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第22期74-76,79,共4页

通过化学成分分析、显微组织分析、力学性能试验及扫描电镜对低硬度12Cr1Mo VG进行了组织和力学性能分析。结果表明,材料的显微组织为铁素体、珠光体和碳化物,球化2.5级,常温下冲击功及,伸长率远高于标准要求,但抗拉强度低于标准下限。

关键词 12Cr1Mo VG 硬度 显微组织 力学性能

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输电角钢塔带电焊接加固技术研究 被引量：2

4

作者 杜宝帅 张忠文 菅明健 《现代焊接》 2016年第6期38-41,共4页

本文采用焊接技术对输电角钢塔进行加固，是提高角钢塔承载能力的有效手段。根据输电角钢塔结构特点，研究了适宜输电塔现场加固的焊接方法以及角钢塔部件焊接加固型式。分析了输电塔带电加成套工艺特点与应用情况。实践表明，采用焊接... 本文采用焊接技术对输电角钢塔进行加固，是提高角钢塔承载能力的有效手段。根据输电角钢塔结构特点，研究了适宜输电塔现场加固的焊接方法以及角钢塔部件焊接加固型式。分析了输电塔带电加成套工艺特点与应用情况。实践表明，采用焊接技术对输电塔进行加固具有诸多优点和广阔的应用前景。 展开更多

关键词 角钢塔 焊接 加固

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脉冲电源双熔敷极焊条电弧焊焊缝熔深

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作者 菅明健 邹增大 王育福 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期89-92,117,共4页

脉冲电源应用于双熔敷极焊条电弧焊,采用正交试验研究分析脉冲参数对焊缝熔深的影响.结果表明,脉冲参数的变化引起焊缝熔深的相应变化,脉冲参数对焊缝熔深的影响程度由大到小的次序为峰值电流、频率、占空比、基值电流.在试验范围内获... 脉冲电源应用于双熔敷极焊条电弧焊,采用正交试验研究分析脉冲参数对焊缝熔深的影响.结果表明,脉冲参数的变化引起焊缝熔深的相应变化,脉冲参数对焊缝熔深的影响程度由大到小的次序为峰值电流、频率、占空比、基值电流.在试验范围内获得较大熔深时的脉冲参数分别是峰值电流为230~240 A,频率为3.3~3.7 Hz,占空比为48%~52%,基值电流为160~175 A.脉冲频率为3.5 Hz、峰值电流230 A、基值电流160 A、占空比50%是获得较大熔深的脉冲参数优化组合.脉冲电源应用于双熔敷极焊条电弧焊利于增加焊缝熔深. 展开更多

关键词 脉冲参数 正交试验 熔深

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220kV GIS设备整体模型构建及有限元结构分析 被引量：1

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作者 张晶 管延锦 +3 位作者 菅明健 张都清 牟玥 孙德朋 《现代制造技术与装备》 2015年第5期8-10,12,共4页

本文以临淄变电站220k V GIS设备为参考,建立了整体结构的有限元分析模型,并对整体结构进行了有限元分析。分析结果表明:在内外压力与重力作用下,整体结构在波纹管膨胀节处应力相对较大,弯管连接的位置由于缺乏有效的支撑在轴向位移较大... 本文以临淄变电站220k V GIS设备为参考,建立了整体结构的有限元分析模型,并对整体结构进行了有限元分析。分析结果表明:在内外压力与重力作用下,整体结构在波纹管膨胀节处应力相对较大,弯管连接的位置由于缺乏有效的支撑在轴向位移较大;沿路径由A到B母线筒壳体的Z方向变形呈逐渐减小的趋势;随着母线筒可以Z方向的位移和变形减小,法兰接触面处的最大应力逐渐减小。在安装和维护时应注意对波纹管的伸缩量进行调节;在弯管附近,应采取措施对弯管连接处的Z方向变形加以约束;应采取措施尽可能减小或补偿母线筒壳体的位移和变形,从而降低法兰接触面处的应力,防止法兰连接处发生泄漏。 展开更多

关键词 GIS设备 整体结构 有限元分析 结构分析

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外层铝线松股对钢芯铝绞线发热的影响

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作者 岳增武 张华恺 +1 位作者 邵明星 菅明健 《广东电力》 2023年第5期98-104,共7页

为研究架空钢芯铝绞线的外层铝线松股对电流分布、欧姆损耗及架空导线温度的影响,对LJG-300/40型钢芯铝绞线建立三维有限元模型,将模型分别设定为未松股、最外层铝线松股和外2层铝线松股的场景,分别进行电磁场仿真和自然对流条件下的温... 为研究架空钢芯铝绞线的外层铝线松股对电流分布、欧姆损耗及架空导线温度的影响,对LJG-300/40型钢芯铝绞线建立三维有限元模型,将模型分别设定为未松股、最外层铝线松股和外2层铝线松股的场景,分别进行电磁场仿真和自然对流条件下的温度场仿真。分析结果表明:最外层及外2层铝线松股时,整个导线横截面的电流分布发生变化,钢芯中通过的电流增大,导线的欧姆损耗增大;在自然对流条件下,导线松动的程度会影响散热速度和导线温度,外层铝线松股时会使钢芯铝绞线温度上升。 展开更多

关键词 架空导线 松股 温升 有限元

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220kV GIS设备局部结构有限元分析 被引量：4

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作者 张晶 管延锦 +2 位作者 菅明健 张都清 牟玥 《山东电力技术》 2015年第9期38-41,共4页

以变电站220 k V GIS设备为参考,建立局部结构的有限元模型并进行分析。分析结果表明:螺栓沿轴向伸长,法兰沿Z方向发生变形,均会导致法兰连接处密封性能下降;波纹管的伸缩量满足位移补偿要求,但双头螺柱由于弯曲应力较大,维护时应根据... 以变电站220 k V GIS设备为参考,建立局部结构的有限元模型并进行分析。分析结果表明:螺栓沿轴向伸长,法兰沿Z方向发生变形,均会导致法兰连接处密封性能下降;波纹管的伸缩量满足位移补偿要求,但双头螺柱由于弯曲应力较大,维护时应根据波纹管的伸缩量加以调整;弯管连接处因缺乏有效支撑,其Z方向位移较大,设计中应采取措施加以改进。 展开更多

关键词 局部结构 有限元分析 结构分析

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角钢防屈曲加固措施试验与模拟研究

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作者 菅明健 张华恺 +2 位作者 田利 张都清 张广成 《山东电力技术》 2022年第12期1-7,共7页

为了改善单角钢的受压承载能力和滞回特性,提出一种装配式组装、工程应用便捷且加固效果显著的角钢防屈曲加固措施。基于加载试验和数值模拟,研究防屈曲加固措施的受压承载性能和滞回行为,评估防屈曲加固措施的加固效果。结果表明,有限... 为了改善单角钢的受压承载能力和滞回特性,提出一种装配式组装、工程应用便捷且加固效果显著的角钢防屈曲加固措施。基于加载试验和数值模拟,研究防屈曲加固措施的受压承载性能和滞回行为,评估防屈曲加固措施的加固效果。结果表明,有限元模型能够准确地模拟防屈曲加固措施的承载能力和变形模式;防屈曲加固措施能够显著提高单角钢的受压承载力,加固效果达20%以上;防屈曲加固措施有效改善了单角钢的滞回特性,受压承载力显著提高且刚度退化程度降低,进一步验证了防屈曲加固措施的有效性。 展开更多

关键词 角钢 防屈曲加固措施 承载能力 滞回特性

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基于ODS2002超声波检测技术的高温炉管寿命评估 被引量：1

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作者 张华恺 秦应峰 +3 位作者 菅明健 张广成 张都清 袁堂青 《中国特种设备安全》 2022年第3期29-32,36,共5页

高温炉管是电站锅炉的重要部件之一,其工作环境为高温高压,在此条件下长期运行,其材料性能会明显下降,从而加剧炉管寿命的缩短,因此对长期使用的高温炉管进行状态检查和寿命评估是十分必要的.本文利用ODS2002氧化皮厚度测量仪及寿命预... 高温炉管是电站锅炉的重要部件之一,其工作环境为高温高压,在此条件下长期运行,其材料性能会明显下降,从而加剧炉管寿命的缩短,因此对长期使用的高温炉管进行状态检查和寿命评估是十分必要的.本文利用ODS2002氧化皮厚度测量仪及寿命预测装置,对山东某电厂高温炉管开展氧化层厚度检测,评估其剩余寿命,为电厂年度大修提供理论依据与检修意见. 展开更多

关键词 高温炉管 超声波检测 厚度检测 寿命评估

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输电塔角钢搭接接头残余应力的有限元分析

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作者 邓化凌 杨波 +4 位作者 孟海磊 张忠文 张都清 菅明健 杜宝帅 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第21期190-194,共5页

依据热弹塑性理论,建立了角钢搭接接头焊接残余应力的三维数值分析模型,利用ANSYS有限元软件对Q235和Q345角钢搭接焊接残余应力场进行了模拟计算,并分析了其应力分布特征。结果表明:焊缝及附近区域存在应力集中,尤其是焊根附近;相较于x... 依据热弹塑性理论,建立了角钢搭接接头焊接残余应力的三维数值分析模型,利用ANSYS有限元软件对Q235和Q345角钢搭接焊接残余应力场进行了模拟计算,并分析了其应力分布特征。结果表明:焊缝及附近区域存在应力集中,尤其是焊根附近;相较于x及y方向,z方向(纵向)残余应力峰值较大;Q235角钢z方向拉应力峰值高于其屈服强度,Q345角钢z方向拉应力峰值低于其屈服强度;而两角钢焊缝及附近区域的Von-Mises等效应力则都分别超过了两者的屈服强度。此外,两角钢残余应力分布存在差别,Q235角钢外侧表面应力较内侧小,Q345角钢则相反。 展开更多

关键词 角钢 搭接接头 残余应力 数值模拟

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外力作用下输电铁塔角钢搭接焊件应力与变形的数值分析

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作者 张忠文 雍军 +4 位作者 孙晓斌 邓化凌 张都清 菅明健 杜宝帅 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第19期224-227,231,共5页

依据热弹塑性理论,建立了铁塔角钢搭接焊件应力及变形的有限元数值分析模型。考虑焊接残余应力与变形的影响,利用ANSYS有限元软件对不同外力作用下输电铁塔用Q345角钢搭接焊件的应力场和变形进行了模拟计算,分析了两者的分布特征,并与... 依据热弹塑性理论,建立了铁塔角钢搭接焊件应力及变形的有限元数值分析模型。考虑焊接残余应力与变形的影响,利用ANSYS有限元软件对不同外力作用下输电铁塔用Q345角钢搭接焊件的应力场和变形进行了模拟计算,分析了两者的分布特征,并与未搭接角钢的变形及应力进行了比较。结果表明,外力作用下,角钢搭接焊接件应力分布特征及应力值与焊接残余应力相近,而其变形仅为未搭接铁塔角钢的1/3,表明采用角钢搭接加固处理后铁塔抗变形能力增强,刚度显著提高。 展开更多

关键词 角钢 残余应力 变形 数值分析

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