Probabilistic Assessment of Overhead Conductors Aeolian Vibrations and Residual Life
Notice bibliographique
Résumé
Overhead transmission conductors are vulnerable to fretting fatigue caused by aeolian vibrations. Accurately estimating the residual lifespan of in-service lines under aeolian vibration is crucial for making informed decisions regarding their inspection, repair, or replacement. This study develops a three-step methodology using data from a 450 m undamped span equipped with an Aluminum Conductor Steel Reinforced (ACSR) conductor on a test line in Quebec, Canada. The first step of the methodology is the characterization of the exposure of an electric transmission line to the wind at a non-instrumented location. The wind speed and direction distribution are estimated by interpolating regional data from the ERA5 Numerical Weather Prediction database. Next, the effect of the local topography on the wind distribution is estimated by using a mass-conserving diagnostic model (WindNinja) using surface roughness and topography as inputs. The surface roughness is estimated as a function of canopy height, which is obtained from high-resolution LiDAR data, and then used to estimate the turbulence intensity. The second step consists in predicting the amplitude and number of cycles of vibration as a function of line and wind characteristics using the Energy Balance Principle (EBP). The EBP matches the energy transmitted to the conductor by the wind with the energy dissipated through self-damping and dampers; however, the method only provides the maximum amplitude for a given constant wind speed. In this thesis, vibration data is analyzed in both the time and frequency domains, and a Rayleigh distribution is fitted to the amplitudes with a narrow-band assumption. The number of cycles and Rayleigh distribution parameter are related to wind conditions using a modified Strouhal frequency and EBP methodology. A statistical model is proposed to correlate vibration amplitudes and corresponding number of cycles to wind speed and turbulence intensity. Finally, the probability of fretting fatigue failure as a function of time is estimated by convolving the distribution of predicted vibration amplitudes and number of cycles with the ACSR Stress-Life (S-N) model. A Weibull S-N model is used to account for the uncertainty in fretting fatigue resistance, and Miner's law is used to estimate damage accumulation. The method provides accurate estimates of both vibration amplitudes and number of cycles for the ACSR Bersfort conductor and offers a theoretical framework that can be adapted to other conductor types or line configurations
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».