复合材料电杆结构参数优化研究

摘要

与传统金属材料相比较,纤维增强树脂基复合材料具有比模量大、强度高、耐化学腐蚀、可设计性强等许多优异特点,是输电杆塔结构材料的理想选择。以复合材料电杆为研究对象,利用数值模拟方法,对不同的纤维铺层角度、铺层数目、含碳百分数等结构参数进行了分析,并获得了电杆顶端位移和结构极限承载力,给出了电杆结构增强方法。结果表明:铺层角取25°~35°,刚度可提高18%~37%,极限承载力可提高约30%;铺层数为12~14,刚度可提高约20%,极限承载力可提高约25%;建议加入碳质量分数为10%,刚度可提高约16%,极限承载力可提高约17%。