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鋼芯鋁絞線應力分布介紹

返回列表來源:未知           發布日期:2019-03-07     |     加入收藏

鋼芯鋁絞線應力分布:Von Mises 等效應力是指在復雜應力狀態下,基于剪切應變能的一種等效應力,等效應力的數值與屈服應力一樣,其大概含義是當單元體的形狀改變比能達到一定程度,材料開始屈服。因此采用等效應力作為衡量導線應力水平的主要指標。

1、單股應力分布

導線各股線因其分層結構而在運行過程中承受不同的張力值,同層個股線受力情況大體一致。分別取鋼芯外層和鋁股內層、鄰外層、外層其中一股,軸向應力、剪切應力、等效應力的數值及變化規律,如圖6所示。

從圖6中可以看出: (1) 單股的等效應力_值位于與外層的接觸區域,且離端面越近,應力越大; (2) 單股彎曲外側受拉,內側受壓; (3) 導線單股上存在剪切應力。由于各個絞層的外徑和節徑比不同,不同單股曲率半徑的不同,加上層間的擠壓力對剪切應力的影響,鋁股剪切應力由內層到外層逐漸減小。相對于鋁股的剪切應力,鋼芯外層剪切應力較大。

 

2、導線應力分布

建立鋼芯鋁絞線的參考點,并將導線左端與參考點進行耦合,對參考點施加17.06 kN 的載荷,圖7為加載后導線的等效應力分布情況。由圖7可以看出,在軸向拉力的作用下,導線外層鋁線受拉,鄰內層和內層鋁線外層由于絞合彎曲形成了沿徑向的擠壓力。與鋼芯接觸區域應力值顯著增加,且在截面上分布不均。

 

鋼芯的單股應力要大于鋁股,其中直股鋼芯的應力值_,驗證了鋼芯鋁絞線結構上分工特點,鋼芯主要承擔張力; 鋁股應力值外層依次大于鄰內層。此外,由于外層股線沒有沿徑向的擠壓力,外層股線應變比內層大。越靠近約束端面( 假設有吊線夾固定的端面) ,鋁股外層和鄰外層的等效應力受端面約束力的影響越大,這是由于架空導線端面處的約束力是沿著 Z 軸方向,與各鋁股的延伸方向存在一定的夾角。

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