光电复合海缆有限元建模与仿真

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（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｉｒｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｉｒｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｎｄａｉｎｇ０７１００３，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅｓｔｅｅｌｗｉｒｅａｒｍｏｒｅｄｌａｙｅｒｏｆｓｕｂｍａｉｎｒｅｃａｂｌｅｉｓｃｏｍｐｌｅｘａｎｄｋａｋｅｏｎａｃｈａｎｇｅａｂｌｅｓｐａｃｅｓｈａｐｅ．Ｉｔ
ａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｎｇｏｆＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃＣｏｍｐｏｓｉｔｅＳｕｂｍａｒｉｎｅＣａｂｌｅ
ＺＨＡＮＧＸｕ，ＹＩＮＣｈｅｎｇ—ｑｕｎ，ＬＶＡｎ—ｑｉａｎｇ，ＬＩＹｏｎｇ—ｑｉａｎ
第３０卷第２期
文章编号：１００６－９３４８（２０１３）０２－０１２０—０５
计
算
机
仿
真
２０１３仿真
张旭，尹成群，吕安强，李永倩
（华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定０７１００３）
了一种有效解决方法。关键词：光电复合海底电缆；有限元；建模；铠装中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ｂ
ＭｅｔｈｏｄｏｆＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＭｏｄｅｌ
摘要：海底电缆中的钢丝铠装层结构复杂，呈多变的空间形状，建立精确的铠装层模型对研究光电复合海底电缆力学性能至关重要，而目前仍存在应力、应变、位移等性能不清等诸多难题。为解决上述问题，首次提出了电缆铠装层的精确建模方法与ＡＮＳＹＳ有限元分析软件相结合，对光电复合海底电缆进行了整体建模，并构建了一种典型的单内铠光电复合海底电缆，采用拉伸试验仿真与实物测试结果比较，证明了铠装层建模方法的可行性与准确性，为降低实际试验所需的高昂物力提供
ｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｂｕｉｌｄａｃｃｕｒａｔｅｍｏｄｅｌｓｆｏｒｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｃａｂｌｅ，ｂｕｔｔｈｅｒｅａｒｅｓｔｉｌｌｍａｎ－Ｙｄｉｉｃｆｕｌｔｉｅｓ．ＴｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｐｒｅｃｉｓｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｗｉｒｅａｒｍｏｒｅｄｌａｙｅｒａｎｄＡＮＳＹＳｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｉｔｓＡＤＰＬｌａｎｇｕａｇｅｗｅｒｅｃｏｍｂｉｎｅｄｏｒｆｔｈｅｉｆｒｓｔｔｉｍｅ，ｔｈｅｓｕｂｍａｒｉｎｅｃｂｌａｅｍｏｄｅｌｗａｓｂｕｉｌｔａｎｄａｔｙｐｉｃｌａｓｉｎｇｌｅａｒｍｏｒｅｄｐｈｏｔｏｅ — ｌｅｃｔｒｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｂｍａｒｉｎｅｃｂｌａｅｗａｓｂｕｉｌｔｉｆｎａｌｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｈｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｅｄｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌｔｅｓｔｗｅｒｅｃｏｍ— ｐａｒｅｄ．Ｃｏｍｐｒａａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｃｅｒｔｉｉｆｅｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｐｒｏｖｉｄｅａｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｘｐｅｎｓｉｖｅｃｏｓｔｒｅｑｕｉｒｅｄｆｏｒｔｈｅｐｒａｃｔｉｃｌａｔｅｓｔ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｉｒｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｕｂｍａｒｉｎｅｃａｂｌｅ；Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ；Ｍｏｄｅｌｉｎｇ；Ａｒｍｏｒｅｄ