Механика композиционных материалов и конструкций(2023)
被引用0|浏览6
摘要
Разработана нелинейная двухмодовая модель самовозбуждения вертикально- крутильных колебаний провода в ветровом потоке при наличии гололедных отложений. Самовозбуждение колебаний трактуется как неустойчивость равновесного состояния вследствие возникновения поперечной аэродинамической силы при закручивании провода (эффект Магнуса) и динамической связи вертикальных и крутильных колебаний. Провод рассматривается как тяжелая гибкая нить с осредненными характеристиками, закреплённая между двумя равновысокими опорами. Натяжение провода считается постоянным по длине, но переменным во времени. Статические и динамические компоненты полных деформаций растяжения записываются в квадратичном приближении. Формы вертикальных и крутильных колебаний относительно статического положения равновесия аппроксимируются квадратичной функцией, близкой к первым парциальным модам. Уравнения колебаний провода записываются в форме уравнений Лагранжа 2-го рода. Обобщенными координатами, отсчитываемыми от положений статического равновесия, являются изменения стрелы провисания и угла поворота сечения провода в центре пролета. Определена группа критериальных безразмерных параметров модели и на основе данных о технических характеристиках проводов высоковольтных линий электропередачи выявлены практические диапазоны их изменения. На основе линеаризованных уравнений получены условия самовозбуждения колебаний в виде зависимости критического параметра скорости ветра от параметра, обобщенно характеризующего возможные инерционные и геометрические характеристики гололедных отложений.