強(qiáng)風(fēng)區(qū)腕臂復(fù)合絕緣子抗風(fēng)性能的研究及應(yīng)對(duì)措施.pdf

1、截止到2016年年底，我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)總里程達(dá)到12.4萬(wàn)公里，其中高速鐵路超過(guò)2.2萬(wàn)公里，位居世界第一。隨著高速鐵路和重載鐵路的快速發(fā)展，其安全穩(wěn)定運(yùn)行直接與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展息息相關(guān)，同時(shí)為使巨大的內(nèi)需得到更多釋放，鐵路建設(shè)重點(diǎn)開始向中西部地區(qū)傾斜。蘭新高速鐵路作為是世界上一次性建設(shè)里程最長(zhǎng)的高速鐵路，大幅提升了客運(yùn)與貨運(yùn)能力。但是新疆特定的地形地貌形成的狹管效應(yīng)和冷空氣越山形成的后流洩風(fēng)造成了蘭新線的百里風(fēng)區(qū)，該區(qū)域風(fēng)力強(qiáng)勁，大風(fēng)頻繁。

2、有記錄的實(shí)測(cè)最大瞬時(shí)風(fēng)速曾經(jīng)達(dá)到60m/s以上。
　　強(qiáng)風(fēng)環(huán)境會(huì)引起復(fù)合絕緣子傘裙發(fā)生形變，導(dǎo)致傘裙根部出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力集中。在周期循環(huán)風(fēng)載荷作用下，傘裙根部長(zhǎng)期處于應(yīng)力疲勞狀態(tài)并最終導(dǎo)致傘裙撕裂問題。針對(duì)上述問題，本文以鐵路系統(tǒng)腕臂復(fù)合絕緣子為對(duì)象，首先選用三個(gè)廠家的絕緣子硅橡膠材料進(jìn)行應(yīng)力疲勞實(shí)驗(yàn)和材料拉伸實(shí)驗(yàn)，探究硅橡膠疲勞性斷裂的過(guò)程，以及硅橡膠內(nèi)部缺陷及添加物對(duì)硅橡膠材料疲勞特性的影響。同時(shí)根據(jù)硅橡膠表面及疲勞斷面切片的顯

3、微結(jié)構(gòu)來(lái)分析三種硅橡膠材料機(jī)械強(qiáng)度。
　　本文通過(guò)基于風(fēng)洞試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)腕臂復(fù)合絕緣子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合COMSOL軟件的CFD模塊對(duì)風(fēng)洞及絕緣子簡(jiǎn)化的可行性進(jìn)行了仿真及驗(yàn)證。研究了不同迎風(fēng)角下復(fù)合絕緣子迎風(fēng)角與起振風(fēng)速、停振風(fēng)速的關(guān)系，并得到最不利迎風(fēng)角等相關(guān)參數(shù)。同時(shí)根據(jù)絕緣子現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境，研究了風(fēng)沙環(huán)境對(duì)絕緣子傘裙起振風(fēng)速、停振風(fēng)速的影響。并根據(jù)絕緣子傘裙振動(dòng)的現(xiàn)象，對(duì)復(fù)合絕緣子膠合界面進(jìn)行了疲勞老化實(shí)驗(yàn)，以探究風(fēng)沙環(huán)境對(duì)絕緣子膠