钢芯铝绞线的力学性能和强度设计直接关系到输电线路的可靠性和电网的安全运行，本文通过对钢芯铝绞线不同层股线的载荷与应力分布研究，结合线路的电压等级、输送能力、强度、寿命、环境影响、经济性等多方面的因素，可以对钢芯铝绞线的力学性能进行准确的分析和计算校核，以满足不同需要及外界条件的需求，也可作为钢芯铝绞线优化设计和合理选择的参考。



（1） 单股的等效应力_值位于与外层的接触区域，且离端面越近，应力越大; （2） 单股弯曲外侧受拉，内侧受压; （3） 导线单股上存在剪切应力。由于各个绞层的外径和节径比不同，不同单股曲率半径的不同，加上层间的挤压力对剪切应力的影响，铝股剪切应力由内层到外层逐渐减小。相对于铝股的剪切应力，钢芯外层剪切应力较大。

2 导线应力分布

建立钢芯铝绞线的参考点，并将导线左端与参考点进行耦合，对参考点施加17.06 kN 的载荷，图7为加载后导线的等效应力分布情况。由图7可以看出，在轴向拉力的作用下，导线外层铝线受拉，邻内层和内层铝线外层由于绞合弯曲形成了沿径向的挤压力。与钢芯接触区域应力值显著增加，且在截面上分布不均。

 
钢芯的单股应力要大于铝股，其中直股钢芯的应力值_，验证了钢芯铝绞线结构上分工特点，钢芯主要承担张力; 铝股应力值外层依次大于邻内层。此外，由于外层股线没有沿径向的挤压力，外层股线应变比内层大。越靠近约束端面（ 假设有吊线夹固定的端面） ，铝股外层和邻外层的等效应力受端面约束力的影响越大，这是由于架空导线端面处的约束力是沿着 Z 轴方向，与各铝股的延伸方向存在一定的夹角。