報告書番号

U00061

タイトル（和文）

粒状要素法および有限要素法を用いた送電線の素線切れに関する数値解析的検討

タイトル（英文）

A Numerical Study on Strand Breakage of Transmission Line by means of Granular Element Method and Finite Element Method

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本検討では，ねじれ防止ダンパーの取り付けられた送電線断面を対象として，クランプによる把持が素線に及ぼす力学的な影響，および把持部近傍で電線が変形した場合の挙動の解明を試みた． 本検討では先ず，粒状要素法を適用して，送電線断面を2次元の粒状体解析モデルとして扱い，クランプの締め付けの静的シミュレーションにより，把持部断面における素線間の力の分布と素線切れとの関係を考察した．次に，このシミュレーションの結果から得られる素線の接触位置および接触力を入力情報とし，把持部近傍の素線をトラス要素でモデル化した有限要素法解析により，断面直交方向，すなわち電線軸方向に素線が変形した場合の，素線間の相対すべりの解析を行い，すべりに伴う摩擦エネルギーを評価した．これら解析の結果，素線切れの発生箇所に締め付けと共に接触力が集中し，摩擦エネルギーが増加することが明らかになった．

概要 （英文）

Fatigue breakage of strands which compose overhead transmission line sometimes occurs at the clamped cross section due to vibration of line. To investigate the breakage mechanism, numerical analyses in terms of the granular element method as well as the finite element method were conducted. A cross section of a transmission line with anti torsional damper was modeled as an assembly of granular elements and clamping was simulated by moving hinged boundary elements of the damper. Behavior in axial direction of strands under bending or shearing of line were evaluated by finite element approach. As a result, it became clear that distribution characteristics of contact forces as well as friction energy obtained by the analyses could be the essential indices to solve strand breakage phenomena.

報告者

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