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輸電線路減振研究簡述
摘 要：本文梳理了微風(fēng)振動(dòng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，對(duì)微風(fēng)振動(dòng)的計(jì)算研究方法進(jìn)行了闡述。最后論述了國內(nèi)外減振金具的發(fā)展過程及研究現(xiàn)狀，為減振方法及金具的研究奠定了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：輸電線路;金具;微風(fēng)振動(dòng)
背景
輸電線路的微風(fēng)振動(dòng)是架空線在微風(fēng)作用下產(chǎn)生的高頻低幅的垂向振動(dòng)。微風(fēng)振動(dòng)的頻率較高，一般在5～120Hz之間;振幅大約為導(dǎo)線直徑的3倍以下;所需風(fēng)速較小，一般為0.5～10m/s范圍之間;振動(dòng)的時(shí)間非常長，大多數(shù)是幾個(gè)小時(shí)，也有的是好幾天都不停止。如果對(duì)導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)不采取有效的防治措施，將會(huì)對(duì)超、特高壓輸電線路的運(yùn)行帶來極大的安全隱患。
一、微風(fēng)振動(dòng)的研究現(xiàn)狀
微風(fēng)振動(dòng)作為引起輸電線路破壞的主要振動(dòng)形式，對(duì)它的研究已有百年之久。相對(duì)國內(nèi)來講，國外研究人員對(duì)微風(fēng)振動(dòng)的研究開展較早，研究的理論也較為成熟。G. H. Stockbridge于1925年研制出了“Stockbridge”防振錘，這是在借鑒了其它阻尼器優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)明的，比如說貝特阻尼器;E. Bate在1925年以前就研制發(fā)明了一種阻尼器，如貝特阻尼器;1968年，Salvi研究發(fā)明了4R型防振錘�，F(xiàn)在輸電線路中使用的防振金具已經(jīng)越來越多，例如，PVC防振鞭、間隔棒、花邊阻尼線等。
能量平衡法作為現(xiàn)今微風(fēng)振動(dòng)計(jì)算中最為成熟的算法，經(jīng)過了深入而又廣泛的研究。經(jīng)驗(yàn)公式加實(shí)驗(yàn)擬合的方法是在輸電線自阻尼功率、防振錘消耗的功率和風(fēng)功率輸入的機(jī)理均較為復(fù)雜情況下所采用的方法。
各國的許多學(xué)者幾十年來做了大量的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和理論研究來測得風(fēng)輸入給輸電線的能量，最終給出了實(shí)驗(yàn)曲線，這種曲線是能表征風(fēng)能怎樣隨振幅變化的。能量平衡法由于諸多因素原因應(yīng)用起來是不確定的，例如參數(shù)離散性，不同的研究者的差別是很大的，這種情況有可能使得實(shí)驗(yàn)曲線之間的吻合會(huì)有些不理想。然而在能量平衡法方面，各國的研究進(jìn)度不一樣，我國在這方面受到了諸多條件限制，例如在國際上發(fā)表公開文獻(xiàn)方面，我國很少是有關(guān)于風(fēng)功率輸入曲線方面的，造成了這方面研究的制約條件，其中風(fēng)洞條件的限制是一個(gè)重要原因。
在正常的電力系統(tǒng)運(yùn)行中，架空輸電線是存在自阻尼的，但有關(guān)它的自阻尼計(jì)算是非常少見的，理論研究也較少，大部分原因是因?yàn)樗男纬煞浅Ｖ畯?fù)雜。世界各國對(duì)自阻尼的研究主要都在實(shí)驗(yàn)的測量上，通過實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)研究分析導(dǎo)線的自阻尼，得出有價(jià)值的理論。國內(nèi)學(xué)者提出了用數(shù)學(xué)方法來計(jì)算輸電線的振動(dòng)阻尼，根據(jù)基本的索振動(dòng)微分方程得到了計(jì)算公式。測算導(dǎo)線振動(dòng)阻尼的方法很多，國內(nèi)外均提出了許多行之有效的方法，其中數(shù)學(xué)分析方法是一種精度很高的方法，它最先由外國學(xué)者提出，他運(yùn)用微積分原理，借鑒了索有關(guān)的知識(shí)，最終得到了振動(dòng)阻尼的計(jì)算式。科學(xué)的發(fā)展是永不止步的，由Noiseux提出的公式在很多方面還不完善，例如它不適用于專門的鋼芯鋁絞線制成的導(dǎo)線，也不適用于在較窄的頻率段中產(chǎn)生的隨機(jī)振動(dòng)，同時(shí)若是由全鋁材料構(gòu)成的導(dǎo)線也是不適用的，Lebfond和Hardy就從以上的基礎(chǔ)上完善了前人的計(jì)算公式。
解析方法與非解析法是求解體系動(dòng)力響應(yīng)的重要方法，動(dòng)力學(xué)方法在廣義上包含的范圍是很廣的，它的研究范圍同樣也涉及了動(dòng)力體系的方方面面。在架空輸電線路的動(dòng)力研究中，方法很多，例如振型疊加法和有限差分法就是應(yīng)用非常廣泛的兩種動(dòng)力學(xué)研究方法。在輸電線路中做動(dòng)力學(xué)研究時(shí)，得到的僅僅是有關(guān)輸電線和防振金具之間的動(dòng)力方程，它是直接求解動(dòng)力方程獲得微風(fēng)振動(dòng)響應(yīng)的法。
輸電線路中的導(dǎo)線受到外部激勵(lì)后會(huì)產(chǎn)生不同程度的響應(yīng)，Claren，N和Diana，G利用了振型疊加法對(duì)這種響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算，并且在公開刊物上發(fā)表論文，得到國內(nèi)外學(xué)者認(rèn)可。論文中將輸電導(dǎo)線簡化成了兩端鉸支的張緊弦，通過張拉的很緊的弦來模擬輸電導(dǎo)線，并且認(rèn)為弦是兩端鉸接的，鑒于此，為了得到導(dǎo)線振動(dòng)的解析解，論文中借助了張緊弦的橫向振動(dòng)理論。論文觀點(diǎn)以及選取模型的正確性是要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的，在進(jìn)行了眾多實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，Claren，N將實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行匯總，并且同振型疊加法所獲得的解析解進(jìn)行了研究對(duì)比，最終發(fā)現(xiàn)誤差是非常小的，可信度高，理論和模型都是非常正確的。以上的研究為微風(fēng)振動(dòng)現(xiàn)象的研究發(fā)展邁出了重要一步，通過計(jì)算得到了關(guān)于導(dǎo)線振幅的解析表達(dá)式，但是鑒于微風(fēng)振動(dòng)計(jì)算的復(fù)雜性，以上的研究結(jié)果仍然欠缺一些理論知識(shí)。例如在輸入激勵(lì)力的問題上，發(fā)表文章中為了實(shí)驗(yàn)方便而沒有做到精確模擬激勵(lì)力。再者導(dǎo)線本身是半柔半剛的，用拉緊的張弦來模擬會(huì)舍去導(dǎo)線本身具有的抗彎剛度，會(huì)對(duì)結(jié)果的精確性產(chǎn)生很大影響。
綜合前面的研究，方法很多，但是思路一樣，都是將原本的微風(fēng)振動(dòng)研究通過子系統(tǒng)分解來研究，例如分解為導(dǎo)線系統(tǒng)和激勵(lì)系統(tǒng)，將兩者分開考慮，最后綜合起來研究。風(fēng)的作用是聯(lián)系兩者的紐帶，于是便通過了功率的輸入和輸出將兩個(gè)子系統(tǒng)耦合，綜合評(píng)價(jià)研究。這樣以來，對(duì)微風(fēng)振動(dòng)的研究就優(yōu)點(diǎn)多多了，首先是對(duì)整個(gè)振動(dòng)的分析較簡便，并且整個(gè)過程的計(jì)算量大大減小。同樣，這種方法也是有缺點(diǎn)的，它的計(jì)算對(duì)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)要求較多，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是它的基礎(chǔ)。
前面已經(jīng)將其他的研究方法做了逐一介紹，唯獨(dú)尾流振子模型算法沒有介紹，和其它方法一樣，它也是一種較好的渦激振動(dòng)研究方法。本方法對(duì)以往其他方法沒有涉及的尾流振蕩作用做了深入分析研究，運(yùn)用了數(shù)學(xué)和力學(xué)相結(jié)合的方法來研究，通過列方程，聯(lián)系不同物質(zhì)之間的參數(shù)，將流固耦合的現(xiàn)象充分的體現(xiàn)了出來。對(duì)尾流振子模型的研究，國內(nèi)外學(xué)者都高度重視，其中升力系數(shù)的控制曾一度成為研究難點(diǎn)，HarDen和currie于1970年在充分利用了Van De Pol方程的基礎(chǔ)上求得了振子模型在數(shù)學(xué)上的表達(dá)公式，可以和結(jié)構(gòu)的振動(dòng)方程進(jìn)行聯(lián)立求解。
通過以上的研究發(fā)現(xiàn)，每一種方法都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，例如動(dòng)力學(xué)方法的計(jì)算結(jié)果精度更高，而且概念也更加明確。在一定程度上，動(dòng)力學(xué)方法的適用范圍是更廣的，計(jì)算結(jié)果也是更精確的，值得更深一步的研究。尤其是在綜合考慮流一固耦合基礎(chǔ)上，CFD方法結(jié)合有限差分法，可以考慮風(fēng)與輸電線一防振錘體系的相互作用，同時(shí)考慮輸電線和防振錘動(dòng)力效應(yīng)的耦合振動(dòng)，前提是在不大幅增加計(jì)算量的條件下。
半個(gè)世紀(jì)以來，微風(fēng)振動(dòng)的研究方法在推陳出新的同時(shí)也有著一套固定的方法，例如被各國學(xué)者普遍認(rèn)可的能量平衡法。這種方法延續(xù)了自然界的能量守恒定律，通過能量平衡的研究方法來進(jìn)行問題的更深一步分析，將風(fēng)輸入的能量看成是能量輸入的源泉，將導(dǎo)線系統(tǒng)消耗的能量看成是能量耗散的集中地，通過兩者之間的平衡關(guān)系使得導(dǎo)線系統(tǒng)在微風(fēng)振動(dòng)作用下始終處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。如果要保證輸電線路的安全運(yùn)行，當(dāng)導(dǎo)線在振動(dòng)穩(wěn)定后，導(dǎo)線上各點(diǎn)(包括懸掛點(diǎn)在內(nèi))的動(dòng)彎應(yīng)變必須要合理控制，達(dá)到安全范圍中。1969年時(shí)RodolfoClaren，Member，IEEE和G.Diana對(duì)架空導(dǎo)線在風(fēng)振作用下的動(dòng)力響應(yīng)利用了數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行了分析研究，把微風(fēng)振動(dòng)現(xiàn)象在導(dǎo)線上產(chǎn)生的各種影響都進(jìn)行了計(jì)算分析，對(duì)輸電線路微風(fēng)振動(dòng)理論的完善起到了重要的推動(dòng)作用，是導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)史上不可磨滅的一件事，為后續(xù)的研究工作開展起到了積極意義。以前的學(xué)者大都取一個(gè)檔距內(nèi)的微風(fēng)振動(dòng)現(xiàn)象為研究對(duì)象，并沒有考慮到相鄰跨對(duì)要研究的輸電線路微風(fēng)振動(dòng)的影響，在借助了模態(tài)分析的結(jié)果后，simpson，A和sembi，P.S.對(duì)這種相鄰跨的影響問題進(jìn)行了深入研究，取得了顯著效果;架空線路發(fā)生微風(fēng)振動(dòng)時(shí)，穩(wěn)定后導(dǎo)線的振幅大小應(yīng)該徘徊在一個(gè)固定的數(shù)值附近，鑒于此，Roughan，J.C.(1983)對(duì)這個(gè)問題開展了細(xì)致而全面的研究，并取得了一定的研究成果;對(duì)于風(fēng)輸入給導(dǎo)線的能量大小，國際上一直沒有一個(gè)定論，Kraus，Michal(1991)就針對(duì)此現(xiàn)象將風(fēng)輸入能量進(jìn)行了測量，將自測結(jié)果與風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較分析，驗(yàn)證了風(fēng)能輸入曲線，通過研究分析后得到了許多有價(jià)值的結(jié)論。微風(fēng)振動(dòng)現(xiàn)象的頻繁發(fā)生受到的外界因素?zé)o非就是天氣因素，然而導(dǎo)線本身的因素是否會(huì)起到什么作用不得而知，鑒于此，Heics，R.c.(1994)設(shè)計(jì)了實(shí)際線路實(shí)驗(yàn)，將線路同等比例在試驗(yàn)中運(yùn)行應(yīng)用，通過改變導(dǎo)線自身的張力大小，改變導(dǎo)線的自阻尼情況，改變導(dǎo)線風(fēng)攻角情況來觀察微風(fēng)振動(dòng)振幅的變化情況，判斷其影響大小;Schmidt，J.T.(1997)通過試驗(yàn)測量分析了阻尼器在微風(fēng)振動(dòng)中的能量消耗特性;由于超、特高壓電網(wǎng)建設(shè)的不斷加快，大跨越輸電線路成為了一種趨勢，對(duì)于這方面Rawlins，C.B.(2000)對(duì)大跨越導(dǎo)線的各種激勵(lì)響應(yīng)進(jìn)行了比較分析，最終得出了結(jié)論，由大跨越線路產(chǎn)生的大跨越效應(yīng)將會(huì)使得跨端的阻尼需求減少很多;stockbridge型防振錘是現(xiàn)在輸電線路上應(yīng)用較多的一款防振錘，外國學(xué)者Diana.G(2003)等人對(duì)它進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，主要測算了它在線路上的布置情況和受力性能好壞。得出了有價(jià)值的研究結(jié)論，為其以后在輸電線路上的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，能夠?yàn)楹罄m(xù)的研究起到指導(dǎo)和借鑒的作用;Leskinen T.(2003)對(duì)輸電導(dǎo)線的使用壽命則利用了能量平衡法以及室內(nèi)試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行的方法做了分析研究;sinha， Hagedorn P(2007)計(jì)算和研究了輸電導(dǎo)線連接點(diǎn)處于微風(fēng)振動(dòng)情況下的動(dòng)彎應(yīng)力;M.L.Lu(2007)等人用基于強(qiáng)迫振動(dòng)和阻抗轉(zhuǎn)換的方法對(duì)防振錘一輸電線耦合體系振動(dòng)進(jìn)行了詳細(xì)求解。
對(duì)導(dǎo)線的微風(fēng)振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行研究，有些參數(shù)是必須通過試驗(yàn)測量獲得的，這些參數(shù)在研究中起到了決定性作用，例如防振錘消耗的功率，輸電線本身的自阻尼功率以及風(fēng)輸入功率[37]。對(duì)于防振錘一輸電線系統(tǒng)，在用數(shù)值方法求解時(shí)會(huì)用到，在用能量平衡原理求解時(shí)更能用到。
在防振金具的使用過程中，世界各國卻不盡相同，日本在架空輸電線路防振方面一直做的很好，在輸電線路上經(jīng)常采用有效的防振金具，多采用組合減振的方式來得到減振效果，其中最常見的是防振錘和阻尼線相結(jié)合使用來減振的方法，防振錘主要起到了輔助作用，阻尼線則起到了主要作用;歐美各國在輸電線路防振方面則多采用防振錘來進(jìn)行。
國外在微風(fēng)振動(dòng)領(lǐng)域的研究都比較快，然而我國卻因?yàn)槠鸩捷^晚使得現(xiàn)在處于劣勢狀態(tài)，我國在這方面的研究已有40年之久，也取得了長足的進(jìn)步。對(duì)微風(fēng)振動(dòng)現(xiàn)象的研究早在1977年我國就開始了，長江流域規(guī)劃辦公室工作人員研究出了怎樣充分利用減振器的方法，并且對(duì)消振器進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)和參數(shù)優(yōu)化，取得了良好效果，這是建立在微風(fēng)振動(dòng)時(shí)對(duì)硬母線進(jìn)行了戶外實(shí)測研究和試驗(yàn)基礎(chǔ)之上的;李盛欽根據(jù)自身的研究發(fā)現(xiàn)，防振錘安裝距離是存在很大研究價(jià)值的，同時(shí)對(duì)導(dǎo)線的振動(dòng)半波長開展了較為詳細(xì)的研究;何曉雄(1995，2000)主要提出了計(jì)算振幅比平方和的方法，這是確定架空線防振金具安裝位置的一種有效的新方法;華北電力大學(xué)的王藏柱(2002)等借助現(xiàn)有能量平衡原理，對(duì)架空輸電線微風(fēng)振動(dòng)響應(yīng)采用了傳遞矩陣法進(jìn)行了計(jì)算;謝昌舉通過實(shí)驗(yàn)分析對(duì)大跨越輸電線路進(jìn)行了分析，例如對(duì)某大跨越線路的減振振設(shè)計(jì)采取了現(xiàn)場測量及試驗(yàn)研究;王旭鋒(2005)研究了OPGW的防振問題;王洪采取了真型實(shí)驗(yàn)的方法開展了研究，對(duì)大跨越架空線路進(jìn)行了微風(fēng)振動(dòng)防振效果的時(shí)效分析，用來指導(dǎo)以后的大跨越微風(fēng)振動(dòng)防振措施的維護(hù)和設(shè)計(jì)。葉吉余，朱斌也介紹了防振錘、輸電線的抗疲勞問題，但是研究不夠深入。相比輸電線路的渦激振動(dòng)疲勞而言，斜拉橋拉索和海洋管道的渦激疲勞問題研究的較多，作為一個(gè)非常相近的領(lǐng)域，在此也做一介紹。郭海燕在考慮了管外海洋環(huán)境荷載的情況下，同時(shí)將管內(nèi)流動(dòng)流體共同作用考慮在內(nèi)，開始建立了有關(guān)海洋立管的渦激振動(dòng)微分方程，然后用Hermit插值函數(shù)離散了立管微分方程，并通過利用Miner理論分析研究了立管的疲勞壽命，通過實(shí)例計(jì)算和編程，分析了管內(nèi)流速對(duì)疲勞壽命和渦激響應(yīng)幅值的影響。通過結(jié)果表明了，立管渦激振動(dòng)響應(yīng)由于立管的固有頻率因管內(nèi)流體流速變化而接近漩渦脫落頻率時(shí)增大，疲勞壽命將會(huì)隨之顯著減少。盧偉對(duì)疲勞壽命服從威布爾分布做了假定，并充分考慮了平均拉應(yīng)力的影響，相應(yīng)的斜拉索疲勞可靠度公式經(jīng)過了一定的修正得到。王一飛，楊美良，黨志杰，方開翔也對(duì)海洋管道和斜拉索的渦激疲勞問題進(jìn)行了深入研究。
目前國內(nèi)外輸電線路微風(fēng)振動(dòng)的計(jì)算方法主要有兩大類：能量平衡法和動(dòng)力學(xué)方法。相比動(dòng)力學(xué)方法，能量平衡法的應(yīng)用更加普遍，更貼近實(shí)際。能量平衡法是運(yùn)用能量平衡準(zhǔn)則，利用了風(fēng)輸入給導(dǎo)線的能量與防振器-輸電線系統(tǒng)消耗能量相等的原則來計(jì)算導(dǎo)線振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)的振幅。動(dòng)力學(xué)方法則是直接建立輸電線-防振器的系統(tǒng)方程，模擬了微風(fēng)振動(dòng)，利用動(dòng)力方程求解得到系統(tǒng)響應(yīng)。能量平衡法概念簡單，關(guān)系明確，能準(zhǔn)確計(jì)算出微風(fēng)振動(dòng)穩(wěn)定振幅;動(dòng)力學(xué)方法計(jì)算結(jié)果可靠，理論架構(gòu)清晰。
二、工程減振研究現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人民生活水平的提高，減振技術(shù)已經(jīng)越來越受到大家的重視。工程中的振動(dòng)通常會(huì)危及結(jié)構(gòu)安全，影響結(jié)構(gòu)的正常使用壽命，精密設(shè)備不能正常使用，給人們的正常生產(chǎn)和生活造成不便。近年來，國內(nèi)外對(duì)減振方面展開了大量的研究，學(xué)者們發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文，取得了多項(xiàng)成就，給減振技術(shù)的提高帶來了巨大的推動(dòng)作用。已取得的成果中包括了非線性減振系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)、在設(shè)計(jì)減振裝置上隨機(jī)振動(dòng)理論的應(yīng)用、彈性振動(dòng)系統(tǒng)和多自由度振動(dòng)系統(tǒng)減振裝置的計(jì)算方法、主動(dòng)控制減振系統(tǒng)的分析和計(jì)算方法等，大大豐富了早期的減振理論。
德國郵船上在1902年裝的Frahm防搖水箱是在工程中應(yīng)用最早的動(dòng)力調(diào)諧吸振器，但是只有在激振頻率穩(wěn)定不變的情況它才適合。通過研究表明，假如要使得動(dòng)力消振器的振幅不過大，它的彈簧剛度系數(shù)k則不能過小，而且動(dòng)力吸振器的質(zhì)量必須要足夠大。Snowdon把質(zhì)量為m的動(dòng)力消振器平均分解為三個(gè)質(zhì)量1/3m的動(dòng)力消振器，并且它們的固有頻率比分別為0.96，1.0和1.04。經(jīng)過數(shù)值計(jì)算表明，增加吸振器的數(shù)目，可以一定程度上擴(kuò)展它的頻帶。Roberson研究了動(dòng)力吸振器彈簧在非線性特性方面對(duì)減振效果的影響，發(fā)現(xiàn)了運(yùn)用線彈簧構(gòu)成的動(dòng)力吸振器的減振頻帶要比軟彈簧構(gòu)成的動(dòng)力吸振器的窄一些。1952年，Young. D解出了有關(guān)懸臂直梁動(dòng)力消振的問題。
橡膠減震最先于國外提出，并逐漸發(fā)展起來，現(xiàn)今已形成了一套完整的研究體系。各種各類的橡膠減震器能夠大批量生產(chǎn)的國家有前蘇聯(lián)、美國、英國、德國、法國和日本等，特別是日本。日本于1937以后為了將發(fā)動(dòng)機(jī)架安裝在螺旋槳飛機(jī)上，開始了大批量生產(chǎn)防振橡膠。并且在1953年開始在制造飛機(jī)儀表盤上引入防振橡膠技術(shù)。日本在1960年的橡膠減震器消耗量已經(jīng)達(dá)到了609噸，在1969年消耗的橡膠量已經(jīng)超過了萬噸，9年內(nèi)共增長了17倍。在這以前這種防振橡膠國外早已在外飛機(jī)上采用了，隨國外發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)的進(jìn)口，開始逐步在日本應(yīng)用，然后又經(jīng)由其國內(nèi)制造。早在第二次世界大戰(zhàn)前夕，德國就把艦船的動(dòng)力設(shè)備上的減震器用天然橡膠制成了，并通過實(shí)戰(zhàn)獲得了卓越成效，同時(shí)彈性軸承的研究在20世紀(jì)60年代也開展了起來。防振橡膠技術(shù)是在第二次世界大戰(zhàn)戰(zhàn)爭期間和以前逐步積累起來的，戰(zhàn)后它便作為了民用工業(yè)應(yīng)用于土木建筑，汽車鐵路機(jī)車車輛以及各種機(jī)械工業(yè)之中。早期的如：1946年在卡車上的應(yīng)用，1947年防振橡膠在公共汽車各個(gè)部位上的使用。1951年以后在鐵軌機(jī)車車輛各個(gè)部件上的最早應(yīng)用，尤其是在轉(zhuǎn)向架上成功使用了防振橡膠。作為橡膠工業(yè)的一個(gè)方面，自從1955年小轎車在日本的生產(chǎn)走上正軌后，防振橡膠就牢固的建立起了自己的地位。
國外的橡膠減震器發(fā)展迅猛，主要的發(fā)展趨勢是通過將減震與高阻尼這兩種性能聯(lián)合起來開發(fā)研究，獲得一種新型的阻尼減震器，達(dá)到良好的減震耗能效果。再就是通過對(duì)現(xiàn)有減震器進(jìn)行結(jié)構(gòu)和材料方面多加改進(jìn)，使得這種結(jié)構(gòu)形式的減震器更適應(yīng)于在實(shí)際工程中應(yīng)用。
我國在橡膠減震方面的研究起步較晚，大批量的橡膠減震器于60年代才開始了生產(chǎn)和研制。由于我國現(xiàn)代化進(jìn)程的加速，人民對(duì)生活水平的要求越來越高，使得橡膠減震器在國內(nèi)的發(fā)展非常迅猛，國內(nèi)在橡膠減震方面基本形成了一整套的研發(fā)生產(chǎn)體系，前景十分誘人。但是和國外的研究相比，我國在橡膠減震工業(yè)中的起步較晚，基礎(chǔ)條件也比較差，檢測手段與實(shí)驗(yàn)研究不很健全，沒有進(jìn)行過系統(tǒng)的研究和開發(fā)，開發(fā)速度也相對(duì)較慢，技術(shù)水平及應(yīng)用規(guī)模與國外相比還有非常大的差距，與國外先進(jìn)水平相比大約落后了10～15年。伴隨著橡膠減振制品工程應(yīng)用的日益廣泛，我們必須盡快引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)手段，提高我國橡膠減振制品行業(yè)的競爭力。目前與之相關(guān)的減震材料在技術(shù)研究方面已取得了階段性的成果，但是要將這些成果成功轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品，繼而大規(guī)模的推向市場尚且需一定的時(shí)間。高分子材料已經(jīng)成為繼石頭、鋼鐵之后高速鐵路應(yīng)用的第三大材料，并且伴隨著高速列車向舒適化、高速化和安全化方向發(fā)展，并且將起到越來越重要的作用。目前來說，我國所生產(chǎn)的橡膠減震器除了XL系列高彈性聯(lián)軸節(jié)和部分橡膠―金屬減震器已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化外，大多數(shù)的產(chǎn)品仍處于“非標(biāo)準(zhǔn)化”狀態(tài)。為了滿足整個(gè)社會(huì)發(fā)展的需要，應(yīng)該在工藝技術(shù)、橡膠裝備、結(jié)構(gòu)和材料幾個(gè)方面努力，繼續(xù)加快我國橡膠減震器的發(fā)展步伐。伴隨著環(huán)境保護(hù)法的實(shí)施和我國現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的高速發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)各部門對(duì)噪音和振動(dòng)控制技術(shù)提出了越來越高的要求。為了滿足社會(huì)快速發(fā)展的需要，應(yīng)該著重加速我國橡膠減震器發(fā)展的步伐，并且力爭在大約10年左右的時(shí)間全面達(dá)到國外的技術(shù)水平甚至超過。
我國應(yīng)努力做到：(1)新型橡膠減震器及新型減震阻尼材料的研發(fā);(2)橡膠減震器產(chǎn)量提高與工藝裝備的優(yōu)化;(3)引進(jìn)減震技術(shù)，加快技術(shù)改革速度;(4)加速橡膠減震器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的進(jìn)程。橡膠材料在減震應(yīng)用方面的發(fā)展，可以通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的累積以及理論知識(shí)的不斷完善而得到實(shí)現(xiàn)。而各學(xué)科及適用范圍的不斷滲透，必將創(chuàng)造出更多的應(yīng)用空間和機(jī)會(huì)。
在國內(nèi)有很多人都在從事減振方面的研究，并且取得了多項(xiàng)研究成果，其中大部分主要集中在減振結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化和新型減振裝置的研制。李春祥等研究了在結(jié)構(gòu)受地震作用下的TMD參數(shù)設(shè)計(jì)迭代，并對(duì)地震作用設(shè)為隨機(jī)荷載和單位簡諧荷載兩種情況加以考慮，并且得到了TMD參數(shù)的實(shí)用設(shè)計(jì)表格。林莉等學(xué)者分析研究了機(jī)械阻尼振動(dòng)被阻尼吸振器吸收的情況，并且對(duì)頻率特性進(jìn)行了試驗(yàn)和分析，主要的優(yōu)化目標(biāo)是以主質(zhì)量對(duì)基座作用力最小，提出了使減振頻帶能夠盡可能多的并且包含激勵(lì)頻譜的參數(shù)選擇原則。近幾年來，高撓度建筑結(jié)構(gòu)的迅速發(fā)展，很多摩天大樓都已經(jīng)采用了動(dòng)力吸振器，這就在一定程度上推動(dòng)了多自由度系統(tǒng)和彈性系統(tǒng)動(dòng)力消振理論的發(fā)展。
目前國內(nèi)外學(xué)者都對(duì)減振技術(shù)進(jìn)行了多方面深層次的研究，設(shè)計(jì)了多項(xiàng)減振裝置，研究發(fā)現(xiàn)了許多減振方法，發(fā)表了多篇高水平的論文。經(jīng)過幾代人不懈努力，減振方面的研究發(fā)現(xiàn)已經(jīng)成功應(yīng)用于多項(xiàng)實(shí)際工程中，這將作為一種激勵(lì)推動(dòng)后續(xù)減振事業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]王洪.架空線路大跨越工程運(yùn)行前后防振效果對(duì)比試驗(yàn)研究[C]//中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)輸電電氣五屆一次學(xué)術(shù)年會(huì).重慶，2006.
[2]姚茂生.導(dǎo)線風(fēng)振與防振[J].華中電力，1994，3(7)：57-62.
[3]邵天曉.架空送電線路的電線力學(xué)計(jì)算[M].北京：中國電力出版社，2003.
[4]李黎，葉志雄，孔德怡.輸電線微分振動(dòng)分析方法能量平衡法的改進(jìn)研究[J].工程力學(xué)，2009，26(S1)：176-180.
[5]Diana G， Falco M. On the forces transmitted to a vibrating cylinder by a blowing Fluid[J]. Mechanica.1971，6(1)：9-22.
[6]孔祥志.架空線自阻尼的測試方法[J].中國民航大學(xué)學(xué)報(bào)，1992，3：34-41.
[7]徐乃管，王景朝.導(dǎo)線自阻尼的測量及實(shí)用歸算方法[J].中國電力，1995，28(2)：17-20.
[8]Noiseux D. U. Similarity laws of the internal damping of stranded cables in transverse vibrations[Z]. IEEE Transactions on Power Delivery.1992，7(3)： 1574-1581.
[9]Leblond A.， Hardy C.， Assessment of safe design tension with regard to Aeolian vibrations of single overhead conductors，in Transmission and Distribution Construction， Operation and Live-Line Maintenance Proceedings[J]. 2000 IEEE ESMO. 2000：202-208.
[10]Diana G， Cicada A， Bellini M， et al. Stockbridge-type damper effectiveness evaluation： Part I-comparison between tests on span and on the shaker[Z]. IEEE transmissions on Power Delivery.2003， 18(4)：1462-1469. PAS-88(12)：1741-1770.
[11]Simpson A， Sembi P.S. On the use of exact modal-analysis techniques in the design of damping devices for multi-conductor overhead power-lines part I： The conductor of Aeolian vibration[J]. Journal of Sound and Vibration.1984，97(3)：357-385.
[12]王松平，陳篤.均勻和風(fēng)作用下輸電線振動(dòng)分析[J].武漢汽車工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，19(3)：70-74.
[13]Diana G.T.， F. Claren R.， Cloutier L. Modeling of Aeolian vibration of single conductors： Assessment of the technology[J]. Electra. 1998，181：52-69.
[14]王福軍.計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)-CFD軟件原理與應(yīng)用[M].2004.
[15]賈曉荷，劉樺.雙圓柱繞流的大渦模擬[J].水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展，2008，23(6)：61-64.
[16]方開翔，劉炳霞，趙琦.拖纜渦激振動(dòng)計(jì)算及分析[J].江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005，19(6)：70-74.
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