国内输电线路复合绝缘子典型故障情况调查及原因分析 被引量：9

1

作者 卢明 刘泽辉 +3 位作者 高超 伍川 郭浚安 李黎 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2022年第4期214-220,共7页

复合绝缘子由于其较好的机械性能,耐污能力在我国输电线路中得到了广泛应用。随着复合绝缘子运行使用经验的增加,绝缘子在运行使用中也出现了一些故障问题。为了全面掌握输电线路复合绝缘子运行情况,加强线路复合绝缘子运行管理,本研究... 复合绝缘子由于其较好的机械性能,耐污能力在我国输电线路中得到了广泛应用。随着复合绝缘子运行使用经验的增加,绝缘子在运行使用中也出现了一些故障问题。为了全面掌握输电线路复合绝缘子运行情况,加强线路复合绝缘子运行管理,本研究在全国范围内开展了对复合绝缘子典型故障的调研,并进行了调研汇总。结果分析表明:脆断故障与运行时长无关,在潮湿地区、220 kV与500 kV(330 kV)电压等级下,脆断故障发生更加频繁;酥断故障在7~12年运行时长范围内发生频繁,故障的发生倾向于潮湿地区,并且仅在500 kV电压等级发生;内击穿故障多发生在运行时长5~13年期间,多发生于潮湿地区;大屈曲断裂故障调研数据较少,还有待进一步的统计。 展开更多

关键词 复合绝缘子 典型故障 运行时长 潮湿地区 电压等级

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输电线路耐张线夹模锻压接质量分析及实验研究 被引量：5

2

作者 刘光辉 杨晓辉 +4 位作者 叶中飞 伍川 陈响军 夏一凡 兰逢涛 《热加工工艺》 北大核心 2023年第3期106-111,119,共7页

采用有限元分析方法构建了架空输电线路钢芯铝绞线和耐张线夹的模锻压接分析模型及压接后服役状态仿真分析模型,对其模锻压接全过程及压接后试样不同工况下服役拉伸过程进行了仿真分析,并采用导线模锻压接实验和拉伸实验对仿真模型进行... 采用有限元分析方法构建了架空输电线路钢芯铝绞线和耐张线夹的模锻压接分析模型及压接后服役状态仿真分析模型,对其模锻压接全过程及压接后试样不同工况下服役拉伸过程进行了仿真分析,并采用导线模锻压接实验和拉伸实验对仿真模型进行了验证。基于仿真模型分析了有效压接宽度、压接力等关键压接参数对模锻压接力学性能的影响,获得不同参数下钢芯铝绞线与耐张线夹的破坏模式、最大握紧力及对应的临界压接力。结果表明:模锻压接力较小时,耐张线夹的失效形式为铝绞线从耐张线夹中滑脱,极限握紧力随压接力的增加而增大;随着压接力增大耐张线夹的失效形式逐渐演变为耐张线夹铝管断裂。 展开更多

关键词 耐张线夹 钢芯铝绞线 模锻压接 有限元方法

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基于改进SIFCM和区域生长的三维CT图像缺陷体积测量 被引量：2

3

作者 张理泽 沈宽 张博 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期77-85,共9页

针对工件三维CT图像中孔洞和空腔缺陷体积测量问题,本文提出了一种基于改进型空间直觉模糊C均值聚类(NL-SIFCM)和三维区域生长的内部缺陷体积自动测量算法。首先对采集得到三维CT图像进行预处理;随后使用NL-SIFCM在三维CT图像上分割得... 针对工件三维CT图像中孔洞和空腔缺陷体积测量问题,本文提出了一种基于改进型空间直觉模糊C均值聚类(NL-SIFCM)和三维区域生长的内部缺陷体积自动测量算法。首先对采集得到三维CT图像进行预处理;随后使用NL-SIFCM在三维CT图像上分割得到二值化缺陷图像组,同时针对三维CT图像切片间具有空间相似性改进得到快速算法;最后对二值化图像组进行三维区域生长得到缺陷体素数和空间结构,并将缺陷空间结构显示于三维可视化软件中辅助检测人员分析缺陷。实验结果表明,对用于模拟缺陷的标准球体积测量值相对误差在1.0%以内,具有较高测量精度;并通过实际工件检测验证了该算法适用性可有效满足CT检测需求。 展开更多

关键词 三维CT图像 体积测量 空间直觉模糊C均值聚类 三维区域生长

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输电塔圆钢管的涡激振动气动控制研究

4

作者 陶亚光 张博 +4 位作者 武鹏飞 杨文瀚 谢凯 陈文礼 刘光辉 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期187-196,共10页

作为一种力学性能卓越的输电塔类型,钢管塔在工程中应用广泛。然而,当钢管塔材长细比较大且趋于水平布置时,钢管杆在风速较小时容易发生涡激振动。在长期运行过程中,这种持续反复的振动可能造成钢管塔构件的疲劳破坏,塔体结构一旦发生破... 作为一种力学性能卓越的输电塔类型,钢管塔在工程中应用广泛。然而,当钢管塔材长细比较大且趋于水平布置时,钢管杆在风速较小时容易发生涡激振动。在长期运行过程中,这种持续反复的振动可能造成钢管塔构件的疲劳破坏,塔体结构一旦发生破坏,将直接威胁到电网的稳定运行。针对该问题开展研究,采用大尺寸真型钢管杆件,通过风洞试验分别研究了螺旋形扰流线和被动吹气套环2种涡激振动气动控制措施。分析不同螺旋线数量、螺距和不同孔厚、孔型对涡振控制效果的影响规律。研究结果表明:单螺旋线控制效果一般,三螺旋线最多可以削减97.7%的涡振,套环控制最多可以削减75.5%的涡振。文中使用足尺模型以满足雷诺数需求,实现更接近输电塔钢管真实环境的研究,为实际工程中钢管涡激振动抑制提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 输电塔 钢管 涡激振动 风洞试验 螺旋线 被动吹气套环

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酥朽复合绝缘子轴向老化特性研究

5

作者 刘泽辉 高超 +3 位作者 卢明 吴焱松 梅红伟 王黎明 《电瓷避雷器》 CAS 2024年第2期147-154,共8页

复合绝缘子酥朽断裂问题已经成为了阻碍其在电网进一步大范围使用的安全隐患。为了深入地研究酥朽复合绝缘子的劣化特征,通过对现场收集酥朽故障绝缘子试样的宏观分析、解剖分析、电镜扫描分析、傅里叶红外光谱分析、X射线光电子能谱分... 复合绝缘子酥朽断裂问题已经成为了阻碍其在电网进一步大范围使用的安全隐患。为了深入地研究酥朽复合绝缘子的劣化特征,通过对现场收集酥朽故障绝缘子试样的宏观分析、解剖分析、电镜扫描分析、傅里叶红外光谱分析、X射线光电子能谱分析等研究了酥朽复合绝缘子轴向老化特性。研究结果表明:酥朽断裂复合绝缘子在轴向上出现明显的区域差异性,断裂面离芯棒断口近的地方芯棒颜色为黑色、白色,离断口远的地方为深棕色、浅棕色,断裂面的反面也出现了相似的趋势,但是受损较轻;黑色区域树脂几乎完全降解,芯棒被严重破坏;白色物质是劣化后的硅橡胶;棕色区域芯棒劣化后,C元素含量减少,O元素含量增加;局部放电是导致这种差异的主要原因。 展开更多

关键词 复合绝缘子 酥朽断裂 轴向老化

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复合绝缘子酥朽断裂事故的分布规律研究

6

作者 卢明 高超 +3 位作者 李子岳 吴焱松 梅红伟 王黎明 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期133-142,共10页

论文在调研了2010—2020年国网范围内发生的复合绝缘子酥朽断裂事故的基础上,总结了复合绝缘子酥朽断裂事故在中国的地域分布特征,研究了自然环境因素以及运行条件与酥朽断裂事故的关联关系。复合绝缘子酥朽断裂事故集中分布在中国东部... 论文在调研了2010—2020年国网范围内发生的复合绝缘子酥朽断裂事故的基础上,总结了复合绝缘子酥朽断裂事故在中国的地域分布特征,研究了自然环境因素以及运行条件与酥朽断裂事故的关联关系。复合绝缘子酥朽断裂事故集中分布在中国东部沿海及南方地区。根据统计,90%左右的事故绝缘子都位于年降水量在500 mm以上的地区,事故发生前处于相对湿度60%以上的环境中。酥断事故在任何环境温度下均有发生的可能,但仍集中分布在20℃以上的环境温度下。除了环境温度、湿度,酥朽断裂事故的分布与地形、海拔、风力等其他自然因素并无明显的相关性。与酥朽断裂相关性较大的运行条件是电压等级和串型。通过电场计算,高压侧局部场强过大是造成酥朽断裂事故集中分布在500 kV电压等级线路绝缘子的重要原因,但不是V串500 kV复合绝缘子酥朽断裂事故多发的原因。 展开更多

关键词 复合绝缘子 酥朽断裂 自然环境 运行状况 电场计算

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直线扫描CT检测碳纤维复合芯导线缺陷研究 被引量：6

7

作者 吕中宾 田忠建 +3 位作者 刘光辉 张博 叶中飞 刘丰林 《重庆大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期95-103,共9页

碳纤维复合芯导线作为常见的增容导线之一,在架空输电线路中应用广泛。由于碳纤维复合芯导线芯棒在施工过程中易受损伤,并诱发导线断股和断线等故障,亟需研究在役碳纤维复合芯导线的无损检测技术。由于传统的X射线检测方法尚无法检测多... 碳纤维复合芯导线作为常见的增容导线之一,在架空输电线路中应用广泛。由于碳纤维复合芯导线芯棒在施工过程中易受损伤,并诱发导线断股和断线等故障,亟需研究在役碳纤维复合芯导线的无损检测技术。由于传统的X射线检测方法尚无法检测多股铝线和有机复合材料芯棒绞合结构条件下芯棒的损伤,文中提出了一种利用直线扫描CT检测在役碳纤维复合芯导线的方法。此方法采用射线源探测器围绕固定检测对象作相对平行直线运动的扫描方式,具有结构简单、便于安装等优点。设计了一段以及两段直线扫描CT模型,搭建了原理实验平台,在实验室条件下对断裂、劈裂和裂痕3种常见芯棒缺陷进行了小批量检测实验。结果表明,一段直线扫描CT可快速检测较大的芯棒缺陷,两段直线扫描CT可检测微小的芯棒缺陷。相比于传统的X射线透射成像检测,直线扫描CT成像为在役架空导线内部缺陷检测提供了新思路和参考。 展开更多

关键词 碳纤维复合芯导线 直线扫描CT 导线检测 缺陷检测

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脱冰工况下特高压直流输电线路耐张联板动态响应分析 被引量：1

8

作者 吕中宾 司佳钧 +3 位作者 张博 邹乔戈 李冬青 李黎 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期656-664,共9页

耐张联板作为连接输电线路和绝缘子的重要构件,研究其在脱冰工况下的动态响应特性对保证输电线路安全稳定运行具有重要意义。通过搭建两种典型的特高压直流输电线路耐张段模型,以输电线路的脱冰振动作为荷载来源,对耐张联板的动态响应... 耐张联板作为连接输电线路和绝缘子的重要构件,研究其在脱冰工况下的动态响应特性对保证输电线路安全稳定运行具有重要意义。通过搭建两种典型的特高压直流输电线路耐张段模型,以输电线路的脱冰振动作为荷载来源,对耐张联板的动态响应及屈曲特性进行分析。最后通过试验验证,测量耐张联板的受力以及屈曲状态,评估耐张联板屈曲的临界值。结果表明,耐张联板在脱冰工况下的动态响应特性及屈曲特性主要受输电线路沿线载荷影响,最剧烈的振荡发生在脱冰现象的前20 s内,并且在耐张档脱冰工况下会发生最严重的屈曲变形,应力载荷主要集中在螺栓孔包围的梯形区域内。研究结果为耐张联板的结构优化设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 脱冰动态响应 耐张联板 特高压直流输电线路 非线性屈曲 有限元分析

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考虑耐张绝缘子串的八分裂输电线路舞动特性研究 被引量：1

9

作者 刘竹丽 霍翔宇 +3 位作者 伍川 王金洋 张博 刘光辉 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1085-1095,共11页

导线舞动是长期以来影响输电线路度冬安全的重要因素。以包含耐张绝缘子串的新月形覆冰八分裂输电线路为对象,FLUENT及ABAQUS为平台,开展了导线的气动特性及驰振稳定性分析,研究了分裂导线的扭转刚度及动力特性,考察了不同绝缘子串连接... 导线舞动是长期以来影响输电线路度冬安全的重要因素。以包含耐张绝缘子串的新月形覆冰八分裂输电线路为对象,FLUENT及ABAQUS为平台,开展了导线的气动特性及驰振稳定性分析,研究了分裂导线的扭转刚度及动力特性,考察了不同绝缘子串连接形式、风速及初始风攻角对幅值、位移时程及运动轨迹等舞动特性的影响。计算结果表明,多联耐张绝缘子串较单联会增大八分裂输电线路扭转刚度,明显改变低阶固有频率,竖直与扭转振动不易发生耦合;多联耐张绝缘子串较单联对输电线路舞动特性影响大,明显改变舞动形态,增大了竖直方向舞动幅值;随风速增大输电线路舞动幅值增大;随初始风攻角不同线路舞动特征有明显变化,且与驰振稳定性计算区间相符。研究结果为输电线路舞动特性分析及防舞控制方法的研究提供了指导。 展开更多

关键词 耐张绝缘子串 八分裂输电线路 扭转刚度 舞动

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复合绝缘子脆性断裂与酥朽断裂差异性研究 被引量：2

10

作者 卢明 高超 +3 位作者 吴焱松 李子岳 梅红伟 王黎明 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期17-23,共7页

为了深入地研究复合绝缘子的酥朽断裂,获得其与脆断的异同,文中对现场酥断故障复合绝缘子进行了外观形貌检查、扫描电镜分析、傅里叶光谱分析以及X射线扫描分析,并且将结果与脆断绝缘子进行了相应地对比分析。分析表明:酥朽绝缘子断口... 为了深入地研究复合绝缘子的酥朽断裂,获得其与脆断的异同,文中对现场酥断故障复合绝缘子进行了外观形貌检查、扫描电镜分析、傅里叶光谱分析以及X射线扫描分析,并且将结果与脆断绝缘子进行了相应地对比分析。分析表明:酥朽绝缘子断口颜色不再正常,芯棒变软劣化,脆断端口颜色正常;与脆断相比,酥朽样品的电镜结果出现了树脂的气泡现象,纤维丝裸露更严重;元素分析表明,两者都受到了硝酸入侵,都出现了芯棒的水解,但酥朽时更严重。基于实验结果,对两者的断裂机理进行了总结分析,得出放电与酸是造成这类故障的共同因素。 展开更多

关键词 复合绝缘子 酥朽断裂 脆断 环氧树脂 差异

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500kV紧凑型线路相间间隔棒闪络原因分析 被引量：1

11

作者 高超 卢明 +4 位作者 潘钰婷 张宇鹏 吴明孝 周少珍 李雪桓 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2022年第6期38-44,共7页

输电线路相间间隔棒是预防导线舞动的重要机械构件,其运行状态直接影响电网的安全可靠性。为探究500 kV某线路相间间隔棒闪络故障的原因,首先分析了爬电距离、憎水性、盐密等外部性能,并在实验室条件下对故障间隔棒进行升压试验,利用红... 输电线路相间间隔棒是预防导线舞动的重要机械构件,其运行状态直接影响电网的安全可靠性。为探究500 kV某线路相间间隔棒闪络故障的原因,首先分析了爬电距离、憎水性、盐密等外部性能,并在实验室条件下对故障间隔棒进行升压试验,利用红外、紫外测试仪观察温升和放电现象。通过综合对比干燥、湿润条件下和去除盐密前后的间隔棒爬电过程及闪络情况,分析认为积污量较高和爬电比距不足导致的污闪是本次相间间隔棒闪络故障的主要原因。研究结果可为紧凑型输电线路相间间隔棒的运行维护提供一定的参考。 展开更多

关键词 相间间隔棒 污闪 憎水性 爬电比距 紫外检测

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有限角CT法检测碳纤维复|合芯导线内部缺陷 被引量：2

12

作者 李清 傅范平 +1 位作者 张博 吕中宾 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2021年第3期392-396,共5页

介绍了一种用于碳纤维复合芯导线内部缺陷检测的有限角CT检测方法。通过对比实验,验证SART+Lo图像重建算法在不同扫描角度范围下的图像重建效果。结果表明:采用150°扫描范围的有限角CT检测方法,可清晰呈现碳纤维复合芯导线其内部... 介绍了一种用于碳纤维复合芯导线内部缺陷检测的有限角CT检测方法。通过对比实验,验证SART+Lo图像重建算法在不同扫描角度范围下的图像重建效果。结果表明:采用150°扫描范围的有限角CT检测方法,可清晰呈现碳纤维复合芯导线其内部结构和缺陷,可用于在役碳纤维复合芯导线的无损检测和质量评估,具有工程指导价值。 展开更多

关键词 碳纤维复合芯导线 有限角CT 无损检测 图像重建

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MEMS传感器输电线路舞动轨迹监测 被引量：8

13

作者 张博 陶亚光 +2 位作者 常帅帅 钱泽利 吕中宾 《中国测试》 CAS 北大核心 2022年第1期53-59,共7页

中国部分地区输电线路舞动事故频繁发生,为提供舞动预警及理论分析数据,提出一种基于MEMS六轴惯性传感器的输电线路舞动轨迹监测算法。算法给出舞动轨迹监测一般解算流程,以MEMS六轴惯性传感器敏感输电线路舞动的角速度、加速度信息可... 中国部分地区输电线路舞动事故频繁发生,为提供舞动预警及理论分析数据,提出一种基于MEMS六轴惯性传感器的输电线路舞动轨迹监测算法。算法给出舞动轨迹监测一般解算流程,以MEMS六轴惯性传感器敏感输电线路舞动的角速度、加速度信息可有效解决仅用三轴加速度计所存在的线路空间扭转问题,为有效抑制MEMS传感器中陀螺仪误差随时间累积,算法采用融合Mahony滤波的姿态解算,结合对线路位移的解算,得到线路空间舞动姿态和位置,二者相结合即能实现输电线路舞动轨迹的监测。算法同时提出线路舞动起舞及舞止的判别方法、监测设备工作于强烈电磁干扰环境无法引入外界磁信息,设备如何确定初始航向角方法,较传统相应轨迹监测算法准确性、完备性有较大改进。该算法最终应用于六轴传感器型号为ADIS16470的舞动轨迹监测装置后可达到对输电线路舞动轨迹的准确监测。 展开更多

关键词 线路舞动 MEMS传感器 姿态解算 Mahony滤波 轨迹监测

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持续低温环境对复合绝缘子硅橡胶材料介电特性的影响 被引量：6

14

作者 张志劲 梁田 +4 位作者 李晨 蒋兴良 卢明 高超 张世尧 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期4949-4956,共8页

复合绝缘子因其优异的耐污闪能力和电气绝缘能力在电网中得到广泛应用,但其性能受运行环境影响明显,介电特性作为电介质的基本物理性能可以反映其变化情况。该文以HTV硅橡胶样品为对象,人工模拟低温环境应力,研究了其在-40~25℃环境中... 复合绝缘子因其优异的耐污闪能力和电气绝缘能力在电网中得到广泛应用,但其性能受运行环境影响明显,介电特性作为电介质的基本物理性能可以反映其变化情况。该文以HTV硅橡胶样品为对象,人工模拟低温环境应力,研究了其在-40~25℃环境中的温度频率特性。研究结果表明:复介电常数实部ε'在高频(10^(4)~10^(6)Hz)交变电场中随温度的升高而减小,低频(10^(-2)~10^(1)Hz)时则随温度的升高而增大,复介电常数虚部ε''、介质损耗角正切值tanδ在10^(-2)~10^(6)Hz内均随温度的升高而增大;干冻及覆冰后冰冻均使材料的工频ε'、ε''及tanδ值随低温持续时间的增加而增大,随温度的降低而增大,覆冰后冰冻的样品各值均大于干冻;干冻和覆冰后冰冻的样品放置于常温环境(25℃、RH60%)后介电性能有所恢复,其工频介电参数值减小,但168h后仍大于未经长时间低温处理的样品初始值。 展开更多

关键词 HTV硅橡胶 干冻 覆冰 介电特性

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特高压交流线路大吨位瓷绝缘子运行状态评估方法研究 被引量：4

15

作者 卢明 高超 +3 位作者 邹乔戈 刘泽辉 李黎 刘阳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第S01期392-400,共9页

在推进特高压等级电网的建设中,由于交流用大吨位瓷绝缘子的老化、劣化等问题,会危及电力系统的安全稳定。为了准确判断大吨位瓷绝缘子的运行状态,文中开展国网范围内特高压交流在运大吨位瓷绝缘子的调研,针对其典型的状态量进行汇总。... 在推进特高压等级电网的建设中,由于交流用大吨位瓷绝缘子的老化、劣化等问题,会危及电力系统的安全稳定。为了准确判断大吨位瓷绝缘子的运行状态,文中开展国网范围内特高压交流在运大吨位瓷绝缘子的调研,针对其典型的状态量进行汇总。基于聚类和主成分分析法,结合实际检修工作,提出对大吨位瓷绝缘子运行状态的评估方法。以4种特高压交流大吨位涂覆RTV瓷绝缘子为例,应用该方法对其运行状态进行评估分析,得到了关键状态量,简化了抽检流程和抽检项目,使大吨位瓷绝缘子状态评估更为清晰直观,为检修提供相应依据。 展开更多

关键词 大吨位瓷绝缘子 关联度分析 聚类 主成分分析

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风载下特高压变电站主变套管端部力学特性分析

16

作者 刘竹丽 王金洋 +2 位作者 霍翔宇 谢凯 陶亚光 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第9期1313-1319,共7页

以某特高压变电站主变套管端部为研究对象,以Abaqus软件为平台,建立引跨线及主变套管端部精细化有限元模型,分析了风向、风速对套管端部力学性能的影响。结果表明:主变套管端部的端子板及接线柱应力和位移较大,为结构的薄弱环节;各零件... 以某特高压变电站主变套管端部为研究对象,以Abaqus软件为平台,建立引跨线及主变套管端部精细化有限元模型,分析了风向、风速对套管端部力学性能的影响。结果表明:主变套管端部的端子板及接线柱应力和位移较大,为结构的薄弱环节;各零件上应力及位移随风向出现周期性变化,90°风向为最不利风向角,90°及270°风向角时有峰值,交变应力作用下零件将发生疲劳破坏;风速较小时,接线柱和端子板应力及位移变化较小,风速超过12.65 m/s后,随风速增加应力和位移均表现为非线性急剧增加,局部应力超过了屈服极限。 展开更多

关键词 主变套管端部 风载 力学性能 有限元

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