[发明专利]一种依据水平张力的输电导线找形方法

权利要求书

1.一种依据水平张力的输电导线找形方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

步骤1、确定两座输电铁塔挂线点的位置，并将两个挂线点之间的水平档距均分成n份，得到两挂线点之间输电导线的n-1个节点，以两挂线点连线的水平投影方向为x轴，竖直投影方向为z轴建立坐标系，依据挂线点位置数据、输电导线物性参数和悬链线公式计算出两挂线点之间输电导线各个节点的初始坐标位置；

步骤2、根据各个节点的初始坐标构建输电导线有限元模型，设置输电导线的初始应变；

步骤3、在输电导线有限元模型中对整体模型加载重力，在输电导线两个挂线点设置位置约束，然后进行非线性有限元计算；

步骤4、当n为奇数时，提取第(n+1)/2个导线节点的水平张力结果；当n为偶数时，提取第n/2个导线节点的水平张力结果；将该节点水平张力结果和输电导线年平均运行张力进行差值运算，若差值小于阈值，则直接得到重力条件下输电导线找形结果；否则，判断节点水平张力结果和输电导线年平均运行张力的大小，如果节点水平运行张力结果大于输电导线年平均运行张力，则减小导线设置的初始应变；如果节点水平张力结果小于输电导线年平均运行张力，则增大导线设置的初始应变；

步骤5、根据步骤4的结果重复进行步骤3和步骤4，直到非线性有限元计算结果中节点水平张力和输电导线年平均运行张力的差值小于阈值，输电导线找形计算结束，得到重力条件下输电导线找形结果。

2.根据权利要求1所述的依据水平张力的输电导线找形方法，其特征在于，步骤1中建立输电导线初始有限元模型的悬链线公式如下：

其中x和z为各导线节点坐标计算值，Q为单位长度导线的自重；H为输电线的水平张力，即年平均运行张力；L为导线的水平档距；c为导线两端的高度差。

3.根据权利要求1所述的依据水平张力的输电导线找形方法，其特征在于，步骤2中建立有限元模型采用ANSYS软件，并采用有限元软件ANSYS中仅受拉力的link10单元模拟输电导线，初始应变设置为ε₀＝1×10^-5，并且根据实际输电导线参数设置link10单元的弹性模量、密度、泊松比。

4.根据权利要求1所述的依据水平张力的输电导线找形方法，其特征在于，步骤4中调整初始应变设置增减量为十分之一的初始应变，即ε₀/10。

5.根据权利要求1所述的依据水平张力的输电导线找形方法，其特征在于，所述步骤4和步骤5中的阈值根据精度需求进行设定，节点水平张力结果和输电导线年平均运行张力的差值如果小于年平均运行张力的5％则计算结束，如果大于则继续循环进行计算。