強風(fēng)區(qū)腕臂復(fù)合絕緣子抗風(fēng)性能的研究及應(yīng)對措施.pdf

1、截止到2016年年底，我國鐵路營業(yè)總里程達(dá)到12.4萬公里，其中高速鐵路超過2.2萬公里，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)定運行直接與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展息息相關(guān)，同時為使巨大的內(nèi)需得到更多釋放，鐵路建設(shè)重點開始向中西部地區(qū)傾斜。蘭新高速鐵路作為是世界上一次性建設(shè)里程最長的高速鐵路，大幅提升了客運與貨運能力。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)力強勁，大風(fēng)頻繁。

2、有記錄的實測最大瞬時風(fēng)速曾經(jīng)達(dá)到60m/s以上。
　　強風(fēng)環(huán)境會引起復(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。針對上述問題，本文以鐵路系統(tǒng)腕臂復(fù)合絕緣子為對象，首先選用三個廠家的絕緣子硅橡膠材料進(jìn)行應(yīng)力疲勞實驗和材料拉伸實驗，探究硅橡膠疲勞性斷裂的過程，以及硅橡膠內(nèi)部缺陷及添加物對硅橡膠材料疲勞特性的影響。同時根據(jù)硅橡膠表面及疲勞斷面切片的顯

3、微結(jié)構(gòu)來分析三種硅橡膠材料機械強度。
　　本文通過基于風(fēng)洞試驗系統(tǒng)對腕臂復(fù)合絕緣子進(jìn)行實驗，并結(jié)合COMSOL軟件的CFD模塊對風(fēng)洞及絕緣子簡化的可行性進(jìn)行了仿真及驗證。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)。同時根據(jù)絕緣子現(xiàn)場運行環(huán)境，研究了風(fēng)沙環(huán)境對絕緣子傘裙起振風(fēng)速、停振風(fēng)速的影響。并根據(jù)絕緣子傘裙振動的現(xiàn)象，對復(fù)合絕緣子膠合界面進(jìn)行了疲勞老化實驗，以探究風(fēng)沙環(huán)境對絕緣子膠