強風區(qū)腕臂復合絕緣子抗風性能的研究及應對措施.pdf

1、截止到2016年年底，我國鐵路營業(yè)總里程達到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)濟的發(fā)展息息相關，同時為使巨大的內(nèi)需得到更多釋放，鐵路建設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和冷空氣越山形成的后流洩風造成了蘭新線的百里風區(qū)，該區(qū)域風力強勁，大風頻繁。

2、有記錄的實測最大瞬時風速曾經(jīng)達到60m/s以上。
　　強風環(huán)境會引起復合絕緣子傘裙發(fā)生形變，導致傘裙根部出現(xiàn)嚴重的應力集中。在周期循環(huán)風載荷作用下，傘裙根部長期處于應力疲勞狀態(tài)并最終導致傘裙撕裂問題。針對上述問題，本文以鐵路系統(tǒng)腕臂復合絕緣子為對象，首先選用三個廠家的絕緣子硅橡膠材料進行應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)構來分析三種硅橡膠材料機械強度。
　　本文通過基于風洞試驗系統(tǒng)對腕臂復合絕緣子進行實驗，并結(jié)合COMSOL軟件的CFD模塊對風洞及絕緣子簡化的可行性進行了仿真及驗證。研究了不同迎風角下復合絕緣子迎風角與起振風速、停振風速的關系，并得到最不利迎風角等相關參數(shù)。同時根據(jù)絕緣子現(xiàn)場運行環(huán)境，研究了風沙環(huán)境對絕緣子傘裙起振風速、停振風速的影響。并根據(jù)絕緣子傘裙振動的現(xiàn)象，對復合絕緣子膠合界面進行了疲勞老化實驗，以探究風沙環(huán)境對絕緣子膠