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防振锤功率特性数值仿真与动力学优化

内蒙古电力技术 2024年第1期42卷 41-46页

作者：陈少宏赵建坤赵建利内蒙古电力(集团)有限责任公司呼和浩特010010 内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司呼和浩特010020

针对防振锤在不同工况下无法发挥最佳防振性能的问题,构建防振锤子系统模型,简化功率特性数据采集方程,设计实验装置对防振锤进行功率特性数值仿真计算,得到防振锤的功率特性曲线,并采用Kriging模型对防振锤的绞线抗弯刚度、绞线股间摩... 详细信息

针对防振锤在不同工况下无法发挥最佳防振性能的问题,构建防振锤子系统模型,简化功率特性数据采集方程,设计实验装置对防振锤进行功率特性数值仿真计算,得到防振锤的功率特性曲线,并采用Kriging模型对防振锤的绞线抗弯刚度、绞线股间摩擦系数、材料内阻尼进行动力学优化。模拟实验结果表明:仿真结果与测定结果较为吻合,防振锤的功率特性仿真数值具有可靠性;在不同频率工况下,优化后输电导线的振幅、比振幅较小,说明防振锤功率消耗较大,具有更好的防振性能。

关键词：防振锤功率特性数值仿真动力学优化

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横向振动条件下防振锤螺栓松动关键影响因素

电网与清洁能源 2024年第8期 11-17页

作者：张昭周立宪刘胜春中国电力科学研究院有限公司

线夹螺栓松动导致的防振锤滑移问题普遍存在于架空输电线路中。为研究影响防振锤线夹螺栓松动的关键因素，分析了螺栓松动的主要原因，建立了横向振动条件下导线对防振锤线夹的激振力模型，在理论分析的基础上结合工程实际确定了影响螺... 详细信息

线夹螺栓松动导致的防振锤滑移问题普遍存在于架空输电线路中。为研究影响防振锤线夹螺栓松动的关键因素，分析了螺栓松动的主要原因，建立了横向振动条件下导线对防振锤线夹的激振力模型，在理论分析的基础上结合工程实际确定了影响螺栓松动的主要参数。通过正交试验获得各因素不同水平组合条件下螺栓紧固力矩的衰减值，并对其进行极差分析和方差分析，明确了各因素对螺栓松动影响的主次顺序、显著性及显著水平。结果表明，防振锤振动频率越高、振幅越大螺拴越容易松动，与工程实际相符，从而验证了所确定因素的关键性和合理性，可为工程实践提供理论和技术方面的支撑。

关键词：输电线路防振锤横向振动螺栓松动

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预绞式线夹防振锤损伤导线的原因分析

电世界 2024年第2期65卷 14-16页

作者：刘宇桐刘明亮国网衡水供电公司河北衡水053000

电力线路的导线悬挂在空中,在空气气流的吹动作用下会产生一定的振动。当空气气流的冲击频率与导线的固有频率相同时会产生共振。长期共振使导线发生金属“疲劳”,可能造成断线。为防止导线因振动受损,可在导线悬挂点附近安装防振锤,其... 详细信息

电力线路的导线悬挂在空中,在空气气流的吹动作用下会产生一定的振动。当空气气流的冲击频率与导线的固有频率相同时会产生共振。长期共振使导线发生金属“疲劳”,可能造成断线。为防止导线因振动受损,可在导线悬挂点附近安装防振锤,其作用是消耗由风能(微风)作用在架空导(地)线上引起的振动能量,保护导(地)线免受疲劳损伤。防振锤结构简单、安装方便、价格低,已广泛应用于输电线路中。

关键词：防振锤电力线路输电线路线夹冲击频率振动能量预绞式疲劳损伤

防振锤对深水导管架圆管风致涡激振动抑制研究

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海洋工程 2022年第5期40卷 28-36页

作者：罗超张大伟陈佳佳胡文韬刘利琴吴志强海洋石油工程股份有限公司天津300461 天津大学天津300072

研究了阻尼防振锤对深水导管架圆管风致涡激振动的抑制。建立了防振锤动力学模型,分析了防振锤的动力学特性;将在建深水导管架圆管简化为固支梁,建立了结构有限元模型,通过瞬态分析计算了圆管的振动幅值;在圆管中部添加防振锤,分析了防... 详细信息

研究了阻尼防振锤对深水导管架圆管风致涡激振动的抑制。建立了防振锤动力学模型,分析了防振锤的动力学特性;将在建深水导管架圆管简化为固支梁,建立了结构有限元模型,通过瞬态分析计算了圆管的振动幅值;在圆管中部添加防振锤,分析了防振锤对圆管振动的抑制效果;进行了现场测试,对比了数值模拟和实际测试管道的振动响应。研究表明,文中设计的防振锤可以有效地抑制圆管的涡激共振;数值模拟结果与测试结果非常接近,验证了数值分析方法的有效性。

关键词：深水导管架风致涡激振动防振锤振动抑制有限元模型

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不同风况和防振锤布置对圆管涡激力影响研究

水动力学研究与进展（A辑） 2022年第5期37卷 714-721页

作者：刘利琴卫致荣罗超余勇军吴志强天津大学天津300072 海洋石油工程股份有限公司天津300461

长时间大幅涡激振动可能会使导管架平台发生疲劳破坏,为了研究不同风速、风向及不同布置间距下,防振锤对升力系数、阻力系数和尾流特性的影响,该文运用雷诺平均法(RANS)进行了数值模拟。结果表明:在发生涡激振动的风速区间内,安装防振... 详细信息

长时间大幅涡激振动可能会使导管架平台发生疲劳破坏,为了研究不同风速、风向及不同布置间距下,防振锤对升力系数、阻力系数和尾流特性的影响,该文运用雷诺平均法(RANS)进行了数值模拟。结果表明:在发生涡激振动的风速区间内,安装防振锤可以减小升力系数55%以上;不同风速下,防振锤对升力系数的影响最多差10%,当风向角为45°时,防振锤可以减小圆管的升力系数约87%;此外,在相同的风速和风向条件下,防振锤间隔45°均匀布置时,对升力系数的影响最大;安装防振锤后,圆管背风侧负压区范围增大,且对升力影响越大负压区范围越大,尾涡尺寸减小,尾涡中心压力减小。

关键词：风致涡激振动圆柱绕流防振锤超临界雷诺数

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防振锤抑制拉索振动的实桥试验研究

合肥工业大学学报（自然科学版） 2022年第8期45卷 1056-1060页

作者：孙利民李长钊狄方殿覃磊朱永权陈林同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 柳州OVM机械股份有限公司广西柳州545006

文章针对拉索采用防振锤减振开展实桥试验研究,根据某桥的2根较长斜拉索的参数,通过防振锤的优化设计,使防振锤针对拉索一阶振动进行频率调谐。试验中,通过人工激励使拉索按单阶模态振动,记录拉索安装防振锤前后的振动加速度时程数据,... 详细信息

文章针对拉索采用防振锤减振开展实桥试验研究,根据某桥的2根较长斜拉索的参数,通过防振锤的优化设计,使防振锤针对拉索一阶振动进行频率调谐。试验中,通过人工激励使拉索按单阶模态振动,记录拉索安装防振锤前后的振动加速度时程数据,对数据进行处理得到拉索的模态阻尼比。试验结果表明:防振锤可以显著提高拉索的模态阻尼,并具有较好的鲁棒性,因此其用于斜拉索的振动控制是可行的;所测试防振锤的启动加速度较大,其对于低阶(一阶)的小振幅振动抑制效果不佳;锤头振幅过大可能使防振锤碰撞拉索,需要加以解决。研究结果可以为实际桥梁拉索防振锤的设计、应用提供参考。

关键词：拉索振动控制防振锤实桥试验

基于改进Cascade R-CNN网络模型的防振锤缺陷识别

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安徽大学学报（自然科学版） 2022年第5期46卷 64-70页

作者：程汪刘任仰勋倪修峰曹成功张可国网安徽省电力有限公司铜陵供电公司安徽铜陵244099 安徽大学电子信息工程学院安徽合肥230601 安徽南瑞继远电网技术有限公司研发中心安徽合肥230088

针对高压输电线路中防振锤的背景复杂、缺陷目标小及类别数量不均衡问题,提出一种改进的Cascade R-CNN(cascade region convolutional neural networks)网络模型,用于防振锤的缺陷识别.将SE(squeeze and excitation)模块嵌入ResNet-101(residual network-101),以增强网络学习能力.引入FPN(feature pyramid networks)模块提取多尺度的缺陷特征.利用Focal Loss函数降低Cascade R-CNN候选区域提取模块的分类损失.实验结果表明:相对于其他4种模型,该文模型有相对高的识别准确率;识别防振锤缺陷的效果良好.因此,该文模型具有有效性.

关键词：电力巡检深度学习缺陷识别防振锤 Cascade R-CNN

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微风振动条件下FR-4型防振锤的滑移分析

微风振动条件下FR-4型防振锤的滑移分析

作者：窦洪彬华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

导线的破损是影响输电线路安全的重要因素,防振锤作为输电线路常用的防振金具,存在着严重的滑移缺陷,该滑移缺陷导致的输电导线磨损断股事故时有发生。为了理清防振锤滑移缺陷与导线破损之间的关系,本文依托于国家重点研发计划——输电... 详细信息

导线的破损是影响输电线路安全的重要因素,防振锤作为输电线路常用的防振金具,存在着严重的滑移缺陷,该滑移缺陷导致的输电导线磨损断股事故时有发生。为了理清防振锤滑移缺陷与导线破损之间的关系,本文依托于国家重点研发计划——输电线路大跨越导线微风振动风险评估与灾害防治技术研究,对防振锤滑移的力学特性展开了研究,工作内容及取得的主要成果如下:（1）对防振锤与输电线的力学模型展开分析,得到防振锤和输电线的固有频率计算公式以及输电线模态振型的表达式;根据相关结构及材料参数,利用SolidWorks与Abaqus软件分别建立了导线与防振锤的有限元模型,通过有限元仿真的方法分别对两个模型进行模态分析,将有限元模态分析与力学理论公式计算所得的结果进行对比,验证所建有限元模型的正确性。（2）利用Abaqus有限元分析软件对导线-防振锤模型进行了分析,开展了防振锤滑移力学特性的研究,将输电线的模态振型以位移载荷的方式施加于导线上,模拟了输电线的微风振动,并重点研究了微风振动振幅、频率对防振锤滑移运动力学特性的影响,对比不同工况下防振锤的滑移特点,分析归纳出防振锤的滑移特性。（3）设计防振锤滑移力学特性测试试验,利用加速度传感器对试验中防振锤发生的滑移进行监测。选取不同的微风振动工况进行试验并采集数据,分析了振幅、频率对防振锤滑移力学特性的影响。将试验数据与有限元计算数据的进行比对分析,归纳了防振锤滑移的力学特性。

关键词：防振锤滑移微风振动力学特性

联合剪枝和知识蒸馏的PCSA-YOLOs防振锤缺陷检测算法

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电工电能新技术 2022年第11期41卷 59-69页

作者：张可乐全明黄文礼黄承沛任仰勋国网电力科学研究院有限公司江苏南京211000 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江杭州310016 安徽大学电子信息工程学院安徽合肥230601 中国科学技术大学安徽合肥230026

准确检测输电线路中防振锤缺陷并及时更换部件是保证电力系统安全运行的重要措施。本文以包含FD、FDZ、FFH、FR四种常见型号防振锤的无人机输电线路图像为研究对象,针对复杂背景下的防振锤形态多样且目标较小的特点,设计了一种端到端的... 详细信息

准确检测输电线路中防振锤缺陷并及时更换部件是保证电力系统安全运行的重要措施。本文以包含FD、FDZ、FFH、FR四种常见型号防振锤的无人机输电线路图像为研究对象,针对复杂背景下的防振锤形态多样且目标较小的特点,设计了一种端到端的并联型通道-空间注意力模块(PCSA),PCSA-YOLO网络用于锈蚀、缺损和正常等3种防振锤的检测。在YOLOv4基础上,加入改进后的PCSA,关注复杂背景下防振锤小目标的关键区域,提高防振锤检测的精度。同时联合剪枝和知识蒸馏方法,对每个卷积层后正则化层的缩放因子施加L1正则化,然后根据稀疏后缩放因子的大小设定剪枝率来裁剪低于阈值的通道,达到压缩网络参数量的目的,并采用知识蒸馏策略以弥补网络剪枝造成的准确率下降,最终得到轻量型的防振锤检测网络模型PCSA-YOLOs。实验结果表明,在所构建的无人机输电线路数据集中,PCSA-YOLO的mAP@0.5可达94.0%,相较于YOLOv4提高了3.6%;轻量型PCSA-YOLOs的mAP@0.5可达92.7%,模型参数量为0.8 M,比YOLOv5s的mAP@0.5高出6%左右,模型参数量减少6 M左右,能满足智能巡检实时性的要求。

关键词：防振锤 YOLOv4 缺陷检测注意力机制模型压缩