气动力及外部荷载下覆冰输电线共振特性分析

摘要

为进一步研究覆冰输电线的非线性振动问题，在考虑气动荷载和外部激励的前提下分析输电线的舞动特征，建立覆冰输电线在气动荷载及外部激励作用下的力学模型，推导模型的非线性舞动方程。基于Galerkin方法将推导的非线性舞动方程转换成常微分方程，利用多尺度法得到模型的主共振及谐波共振的幅频响应函数。数值分析结果表明：输电线产生主共振时，响应幅值随着调谐参数的变化会出现同步与失步现象，外部激励荷载或风速的增大均会使系统响应幅值增大并呈多值性及不稳定性；张力的增大使系统响应幅值减小，并减弱其非线性特性；谐波共振的响应幅值随外部激励荷载或风速的增大而增大，呈现多值性和跳跃性；共振峰向调谐参数右方向偏移，系统呈硬弹簧特性。

关键词

非线性舞动 / 主共振 / 谐波共振 / 多尺度法 / 稳定性