《表1 绝缘子用瓷的物理特性参数》

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《瓷质绝缘子表面激光辐射温度和应力特性研究》

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在激光清除异物的过程中，功率为200 W的连续激光器可满足大部分的除异物功率要求，其在远处的功率密度一般应达到25～30 W/cm2[19]。绝缘子瓷件、钢帽由于其材料的不同，其对不同波长的激光的吸收率也体现出较大的差异，由于大气中微粒散射、折射、吸收以及受实际作业工况下气候环境的影响，其吸收率又有所不同。为研究在激光清除异物过程中激光对绝缘子的损伤情况，文中使用Ansys进行热力耦合分析，同时考虑一个较为恶劣的激光辐射环境，在仿真分析的过程中模拟使用功率为200 W的连续激光正向照射绝缘外表面瓷件、钢帽60 s，激光照射的光斑半径12 mm，设置绝缘子的初始温度为25℃，并将为绝缘子对激光的吸收系数e取一个较大的值，为0.9。激光作为面热源施加在瓷绝缘子瓷件的外表面以模拟激光光斑辐射在绝缘子上。对绝缘子上的单元面上的热流密度荷载的施加按式（2）进行。对绝缘子用瓷、钢帽、水泥赋予材料属性，即在国际单位制下分别赋予其密度、比热容、热导率、线性膨胀系数、泊松比五项物理量。4种绝缘子用瓷的杨氏模量、密度、比热容、热导率、线性膨胀系数、泊松比的参数见表1[20]。