本發(fā)明涉及電纜疲勞評估領(lǐng)域，尤其涉及一種橋梁敷設(shè)高壓電纜機械疲勞評估方法。

背景技術(shù)：

1、在橋梁敷設(shè)高壓電纜時，電纜需承受橋梁結(jié)構(gòu)的伸縮和動態(tài)荷載。由于橋梁的材料和幾何結(jié)構(gòu)不同，伸縮量在不同類型的橋梁中存在差異。根據(jù)現(xiàn)有的橋梁觀測數(shù)據(jù)，懸索橋的伸縮量通常為1至2米，而鋼構(gòu)架橋的伸縮量大約為1米左右。因此，在橋梁電纜敷設(shè)過程中，必須采取有效的措施來吸收橋梁伸縮帶來的應(yīng)力，以防止電纜拉斷或過度彎曲。

2、特別是在懸索橋和斜拉橋這類柔性結(jié)構(gòu)橋梁中，中央跨和兩側(cè)跨的桁架結(jié)構(gòu)承受重載荷時，會發(fā)生明顯的撓曲，這導(dǎo)致橋桁端部的收縮或伸長。隨著時間的推移，橋梁由于動載荷的作用，會產(chǎn)生周期性的伸縮和振動，這些因素共同導(dǎo)致了電纜在使用過程中發(fā)生彎折、拉伸和蠕動。

3、在這種情況下，電纜不僅要考慮本身的熱膨脹和收縮，還必須應(yīng)對橋梁結(jié)構(gòu)的伸縮和彎曲。對于長跨度橋梁，橋梁本身的伸縮量可能非常大，如果未采取相應(yīng)的伸縮吸收措施，電纜可能會受到過度的拉伸或彎曲。當(dāng)橋梁發(fā)生收縮時，電纜將會承受過度的彎曲，導(dǎo)致局部彎曲超過其極限，進而可能引發(fā)電纜損壞。而當(dāng)橋梁發(fā)生拉伸時，電纜可能承受過大的張力，特別是由于電纜的各層材料與橋梁彈性模量的差異，可能導(dǎo)致電纜金屬護套和絕緣層的破壞應(yīng)力，從而影響電纜的使用壽命。

4、由于橋梁的伸縮和蠕動作用對電纜產(chǎn)生的機械疲勞，尤其是電纜金屬護套斷裂、絕緣層擊穿等問題，直接影響電纜的長期可靠性和安全性。目前，針對橋梁敷設(shè)高壓電纜機械疲勞的評估方法仍然缺乏，尚未有成熟的技術(shù)手段來有效預(yù)測電纜在橋梁運行過程中因伸縮、振動等因素造成的機械疲勞。因此，急需開發(fā)一種有效的評估方法，以預(yù)測橋梁電纜在長期運行過程中可能面臨的疲勞失效風(fēng)險，從而為電纜的設(shè)計、維護和更換提供科學(xué)依據(jù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是對現(xiàn)有技術(shù)方案進行完善與改進，提供一種橋梁敷設(shè)高壓電纜機械疲勞評估方法及系統(tǒng)，以實現(xiàn)橋梁敷設(shè)電纜機械疲勞的評估目的。為此，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案。

2、一種橋梁敷設(shè)高壓電纜機械疲勞評估方法，包括以下步驟：

3、1)在試驗電纜上設(shè)多個鉸鏈連接裝置和固定裝置，鉸鏈連接裝置和固定裝置交替設(shè)置，將試驗電纜安裝于移動試驗平臺上，所述移動試驗平臺包括多節(jié)箱體，其中第一節(jié)箱體固定，其余箱體能左右移動，每個箱體均設(shè)有一個懸掛點，電纜通過鉸鏈連接裝置與鉸鏈連接并懸掛在箱體頂部的懸掛點上，固定裝置與箱體側(cè)壁固定連接，且試驗電纜上的鉸鏈連接裝置高于固定裝置，從而形成蛇形設(shè)置的試驗電纜；中間的鉸鏈連接裝置的兩側(cè)試驗電纜上設(shè)有多個第一傳感器，鉸鏈兩端設(shè)有第二傳感器；

4、2）采集第一傳感器、第二傳感器的信息，得到初始的試驗電纜的彎曲應(yīng)力、拉伸和壓縮應(yīng)力；

5、3)移動可動箱體，采集第一傳感器、第二傳感器的信息，得到試驗電纜受力情況，反復(fù)移動可動箱體并不斷采集傳感器信息，直至到達設(shè)定移動次數(shù)；

6、4)?對電纜進行切片試驗，測量電纜護層和絕緣的斷裂伸長率，并結(jié)合采集到的傳感器數(shù)據(jù)，基于電纜材料的疲勞特性，擬合威布爾聯(lián)合分布的形狀參數(shù)和尺度參數(shù)，進而利用擬合結(jié)果預(yù)測電纜的疲勞壽命、故障概率和機械失效風(fēng)險，判斷電纜是否發(fā)生疲勞失效。

7、本技術(shù)方案通過在試驗電纜上安裝多個傳感器并結(jié)合電纜材料的疲勞特性，能夠?qū)崟r監(jiān)測電纜在實際工作條件下的應(yīng)力狀態(tài)（包括彎曲、拉伸和壓縮應(yīng)力）。通過采集到的傳感器數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確預(yù)測電纜在長期運行中可能出現(xiàn)的疲勞問題，使得疲勞壽命的預(yù)測更加精確，避免了以往通過經(jīng)驗和假設(shè)來預(yù)測壽命的誤差。

8、使用威布爾聯(lián)合分布模型對電纜的疲勞失效進行建模和評估。威布爾分布是一種廣泛應(yīng)用于壽命預(yù)測和可靠性分析的概率分布，能夠提供針對電纜護層和絕緣層等部分的詳細失效概率和風(fēng)險分析。通過擬合威布爾分布的形狀參數(shù)和尺度參數(shù)，可以更科學(xué)地評估電纜的機械失效風(fēng)險，這對提前識別潛在問題至關(guān)重要。

9、本發(fā)明在模擬平臺上結(jié)合了實際的橋梁伸縮及溫度變化等因素，對電纜進行真實工況下的應(yīng)力測試。通過多次移動試驗平臺，模擬電纜在實際使用過程中經(jīng)歷的機械負荷和應(yīng)力變化，使得評估結(jié)果更加符合實際工況，而不僅僅是實驗室環(huán)境中的單一負載條件。這種方法能真實反映橋梁電纜在實際使用中的疲勞行為。

10、基于準(zhǔn)確的疲勞壽命預(yù)測，可以在電纜發(fā)生嚴重損傷或疲勞失效之前，提前制定維修和更換計劃，從而避免突發(fā)的電纜損壞或斷裂帶來的安全隱患和高昂的維修成本，顯著提高電纜的運行可靠性，延長其使用壽命，并降低意外停機和損壞的風(fēng)險。

11、本技術(shù)方案不僅考慮了電纜的整體失效，還分別對電纜的護層和絕緣層進行切片試驗，測量斷裂伸長率。針對不同部件的疲勞失效做出精準(zhǔn)預(yù)測，為設(shè)計優(yōu)化和后續(xù)維護提供科學(xué)依據(jù)。

12、通過反復(fù)移動箱體并多次采集傳感器信息，能夠模擬電纜在實際使用過程中遭受的周期性應(yīng)力變化，避免了單次測量可能存在的偶然誤差，確保了評估結(jié)果的可靠性。反復(fù)的測試能更好地反映電纜在長期使用中可能經(jīng)歷的疲勞累積效應(yīng)，進而對電纜的安全性和壽命做出更加準(zhǔn)確地預(yù)測。

13、本技術(shù)方案通過箱體的左右移動以及不同的拉伸、壓縮模擬，實現(xiàn)對電纜在不同工作環(huán)境下的疲勞測試。有效模擬電纜在橋梁伸縮和外部環(huán)境影響下的真實受力情況。

14、通過系統(tǒng)化的評估方法，不再需要過于復(fù)雜的理論推導(dǎo)或大量的現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)，僅通過已知的材料特性和傳感器數(shù)據(jù)的結(jié)合，能夠準(zhǔn)確評估電纜的疲勞壽命和故障概率，從而簡化了電纜疲勞評估的復(fù)雜度和工作量，提高了工作效率。

15、作為優(yōu)選技術(shù)手段：移動試驗平臺設(shè)有三節(jié)箱體，第二節(jié)箱體和第三節(jié)箱體通過液壓工作站同步施加拉力或推力。

16、通過設(shè)有三節(jié)箱體的移動試驗平臺，可以精確模擬電纜在橋梁上的伸縮變形。第二節(jié)箱體和第三節(jié)箱體通過液壓工作站同步施加拉力或推力，能夠?qū)崿F(xiàn)對電纜的拉伸和壓縮過程的高度還原。這種模擬過程更貼近實際工況，使得試驗結(jié)果能夠反映電纜在真實橋梁環(huán)境中的受力情況。

17、液壓工作站能夠精準(zhǔn)控制施加的拉力和推力，保證力的變化速率和幅度符合電纜在實際工作條件下的應(yīng)力波動。通過同步施加拉力和推力，可以使得電纜在模擬平臺上經(jīng)歷的力學(xué)響應(yīng)（如彎曲、拉伸、壓縮等）更真實。這種同步控制有助于更加準(zhǔn)確地捕捉電纜的疲勞特性和機械失效過程。

18、液壓系統(tǒng)的同步控制使得施加的力更加均勻和可控，避免了因外部因素（如人為操作誤差）帶來的不一致性。通過精確控制每次施加的拉力或推力，能夠確保試驗的重復(fù)性和一致性，從而獲得更穩(wěn)定、可靠的測試數(shù)據(jù)。這對于疲勞壽命預(yù)測至關(guān)重要。

19、由于橋梁通常會經(jīng)歷周期性的伸縮（如溫度變化、荷載變化等），液壓工作站能夠模擬這種動態(tài)的伸縮過程，并通過三節(jié)箱體的設(shè)計實現(xiàn)對電纜的多種變形方式（如彎曲、拉伸和壓縮）的模擬。能夠更全面地考慮電纜在多重負荷作用下的應(yīng)力變化，反映電纜的真實疲勞過程。

20、通過對液壓工作站的調(diào)節(jié)，可以適應(yīng)不同類型橋梁的伸縮需求。無論是較短的橋梁還是超長橋梁，均可通過調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的參數(shù)（如壓力、行程等）來模擬其特定的伸縮過程。這種靈活性保證了試驗平臺能夠適用于多種橋梁結(jié)構(gòu)，進一步提高了該技術(shù)方案的通用性。

21、由于液壓工作站施加的力可以精確控制和調(diào)節(jié)，結(jié)合傳感器在電纜上的布置，可以全面監(jiān)測電纜在不同應(yīng)力條件下的受力情況（如拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、壓縮應(yīng)力等），為后續(xù)的疲勞評估提供了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)支持。

22、液壓系統(tǒng)可以精確控制載荷施加的周期性變動，適合進行長期的疲勞測試。通過多次、長期的循環(huán)加載，模擬電纜在橋梁上承受的反復(fù)伸縮負荷，從而為電纜的疲勞壽命預(yù)測提供更多數(shù)據(jù)支撐。

23、液壓工作站的自動控制系統(tǒng)可以精確實現(xiàn)預(yù)定的加載/卸載過程，減少了試驗中可能出現(xiàn)的人工操作誤差，確保實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。相比傳統(tǒng)的機械加載方式，液壓系統(tǒng)可以在短時間內(nèi)完成大量加載/卸載周期，并且能夠精確控制施加的拉力和推力，顯著提高了試驗效率。此外，液壓系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地重復(fù)加載，減少了人為設(shè)置和調(diào)整的時間，節(jié)省了實驗周期。

24、作為優(yōu)選技術(shù)手段：試驗電纜的兩端通過固定裝置對應(yīng)固定在第一節(jié)箱體和第三節(jié)箱體上；其中位于第一節(jié)箱體的試驗電纜上設(shè)有兩個固定裝置和一個鉸鏈連接裝置，第二節(jié)箱體和第三節(jié)箱體的試驗電纜設(shè)有一個固定裝置和一個鉸鏈連接裝置。

25、通過在第一節(jié)箱體和第三節(jié)箱體上分別設(shè)置固定裝置，并且在試驗電纜兩端設(shè)有固定裝置，能夠確保電纜在試驗過程中穩(wěn)定地固定在測試平臺上，避免因電纜滑動或位置變化而導(dǎo)致測試不準(zhǔn)確。有助于確保試驗電纜的受力均勻、受力傳遞明確，從而使得采集的數(shù)據(jù)更加可靠。

26、在第一節(jié)箱體的試驗電纜上設(shè)置兩個固定裝置和一個鉸鏈連接裝置，能夠在受力過程中提供更多的自由度，使電纜能夠在伸縮過程中呈現(xiàn)出靈活的彎曲和變形。模擬電纜在實際橋梁中受力時的真實響應(yīng)，特別是在伸縮縫處，電纜可能發(fā)生彎曲和拉伸的情況。

27、設(shè)置鉸鏈連接裝置不僅允許電纜在受力時自由擺動，還能夠模擬電纜在實際橋梁中受力時的旋轉(zhuǎn)、扭曲和彎曲等力學(xué)行為。鉸鏈設(shè)計通過提供支點，使電纜的變形更加符合實際情況，幫助分析電纜在不同負荷條件下的機械性能。這種設(shè)計更好地模擬了電纜在實際橋梁運行中的復(fù)雜受力過程。

28、在第二節(jié)箱體和第三節(jié)箱體的電纜上設(shè)有一個固定裝置和一個鉸鏈連接裝置，能確保電纜在各節(jié)箱體之間的受力過渡更加平穩(wěn)。通過鉸鏈連接和固定裝置的組合，電纜在各個測試段之間能夠平滑地傳遞力的變化，從而避免因力的突然變化或不均勻傳遞而造成不準(zhǔn)確的測試結(jié)果。

29、在電纜上設(shè)有多個固定裝置和鉸鏈連接裝置，使得電纜能夠在不同位置產(chǎn)生不同的彎曲應(yīng)力和拉伸/壓縮應(yīng)力，從而便于在不同測試點上布置傳感器，獲取更為詳細的應(yīng)力數(shù)據(jù)。這對于評估電纜在不同部位的疲勞狀況至關(guān)重要，能夠?qū)崿F(xiàn)多點監(jiān)測，從而為疲勞壽命預(yù)測和故障診斷提供更全面的數(shù)據(jù)支持。

30、電纜兩端的固定裝置和鉸鏈連接裝置的布置可以根據(jù)橋梁的具體結(jié)構(gòu)進行靈活調(diào)整。在不同類型的橋梁（如懸索橋、斜拉橋等）上，能夠根據(jù)需要調(diào)整電纜的固定和連接方式，從而更好地模擬電纜在不同橋梁結(jié)構(gòu)上的受力情況。這種靈活性使得本方案能夠適用于多種不同的橋梁電纜測試場景。

31、通過設(shè)定多個固定裝置和鉸鏈連接裝置，能夠有效模擬電纜在實際環(huán)境中的反復(fù)伸縮、彎曲等情況，從而全面評估電纜的疲勞性能。有助于評估電纜在不同的工作條件下是否會出現(xiàn)損壞、裂紋或其他機械失效，從而對電纜的使用壽命、維護周期及更換時機做出準(zhǔn)確的判斷。

32、固定裝置和鉸鏈連接裝置使得試驗設(shè)備更加穩(wěn)定且操作簡便。在試驗過程中，電纜無需頻繁地調(diào)整或重新布置，操作流程更加簡化，能提高測試效率。同時，系統(tǒng)的自動化程度較高，減少了人為操作的影響，有助于提高測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

33、結(jié)合固定裝置和鉸鏈連接裝置的布置，本方案能夠精確捕捉到電纜在不同拉伸、彎曲及壓縮條件下的應(yīng)力變化，結(jié)合傳感器采集的數(shù)據(jù)，可以進行精確的疲勞評估。通過多點的應(yīng)力測量，評估電纜材料的疲勞特性，最終通過威布爾分布等數(shù)學(xué)模型，提升對電纜機械疲勞壽命、故障概率及風(fēng)險的預(yù)測準(zhǔn)確性。

34、作為優(yōu)選技術(shù)手段：在第二節(jié)箱體懸掛點兩側(cè)的兩固定裝置內(nèi)及兩者之間的試驗電纜表面設(shè)有多個第一傳感器，其中位于兩固定裝置之間的第一傳感器通過電纜夾具緊貼在電纜的外周。

35、在電纜的關(guān)鍵區(qū)域（即第二節(jié)箱體懸掛點兩側(cè)的固定裝置之間的電纜表面）設(shè)置傳感器，不僅監(jiān)測了最高點處的受力情況，同時也監(jiān)測了最低點處的受力情況，能夠更加精確地監(jiān)測電纜在受力過程中的應(yīng)力變化。這些區(qū)域是電纜受力的高敏感區(qū)域，傳感器的布置有助于捕捉電纜彎曲、拉伸或壓縮時的局部應(yīng)力情況，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的高精度。位于兩固定裝置之間的第一傳感器通過電纜夾具緊貼電纜的外周，能夠確保傳感器與電纜表面緊密接觸，從而提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。電纜表面與傳感器的緊密接觸可以避免由于接觸不良而導(dǎo)致的信號丟失或誤差，增強應(yīng)力測量的可靠性。

36、通過在兩固定裝置之間的電纜表面布設(shè)傳感器，可以精確測量電纜在這一區(qū)域受到的拉伸、壓縮或彎曲應(yīng)力。及時識別電纜局部可能出現(xiàn)的應(yīng)力集中或變形，避免電纜損壞或失效。

37、通過在電纜的受力關(guān)鍵區(qū)域布設(shè)多個傳感器并結(jié)合電纜材料的疲勞特性，能夠更加準(zhǔn)確地擬合威布爾聯(lián)合分布的形狀參數(shù)和尺度參數(shù)，從而提升對電纜疲勞壽命和機械失效風(fēng)險的預(yù)測精度。有助于優(yōu)化電纜設(shè)計和維護策略，延長電纜的使用壽命。

38、傳感器緊密貼合電纜外表面，能夠在電纜受力發(fā)生微小變化時提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)反饋。增加了檢測電纜疲勞損傷的敏感性，能夠及時發(fā)現(xiàn)電纜在長期使用過程中積累的疲勞損傷，為提前維修或更換提供依據(jù)，降低橋梁設(shè)施的事故風(fēng)險。

39、通過多傳感器同時監(jiān)測電纜多個關(guān)鍵位置的應(yīng)力變化，可以更全面地分析電纜在整個測試過程中的應(yīng)力分布情況。結(jié)合實時數(shù)據(jù)的采集，能夠在電纜受力過程中即時進行調(diào)整和優(yōu)化，從而提高試驗的實時性和響應(yīng)能力。

40、作為優(yōu)選技術(shù)手段：所述的鉸鏈的長度為0.5-1.5米；液壓工作站的工作行程為0.5-1.5米；所述的箱體的長度為4-10米。通過合理設(shè)置鉸鏈長度、液壓工作行程和箱體長度，不僅提高了試驗的精度、可靠性和可控性，還能夠靈活適應(yīng)不同電纜的試驗需求。整體方案優(yōu)化了試驗過程，提升了測試的代表性和效率，確保電纜疲勞壽命和失效風(fēng)險的預(yù)測更為準(zhǔn)確。

41、作為優(yōu)選技術(shù)手段：采用威布爾聯(lián)合分布函數(shù)對電纜的機械失效進行概率評估，其中，保護層機械失效的威布爾分布函數(shù)為：

42、；

43、絕緣機械失效的威布爾分布函數(shù)為：

44、；

45、電纜機械失效的威布爾聯(lián)合分布函數(shù)為：

46、

47、式中：是保護層的形狀參數(shù)，是保護層的比例參數(shù)；是絕緣層的形狀參數(shù)，是絕緣層的比例參數(shù)；

48、根據(jù)試驗數(shù)據(jù)擬合得到的形狀參數(shù)和尺度參數(shù)進行疲勞壽命評估。

49、本技術(shù)方案分別對電纜護層、絕緣和電纜本體的機械失效進行建模，采用護層和絕緣部分的威布爾分布函數(shù)與電纜整體失效的聯(lián)合分布函數(shù)相結(jié)合，確保了對電纜整體性能的全面評估；更好地了解電纜在實際使用中各個組件的老化和破損情況，從而更全面地進行風(fēng)險評估。采用威布爾聯(lián)合分布函數(shù)進行電纜機械失效的概率評估，通過準(zhǔn)確擬合形狀參數(shù)和尺度參數(shù)，能夠為電纜的疲勞壽命和失效風(fēng)險提供可靠的預(yù)測。既全面考慮了電纜各部分的失效特性，又能夠根據(jù)試驗數(shù)據(jù)進行精確建模，顯著提高了評估的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

50、作為優(yōu)選技術(shù)手段：在步驟4）中，反復(fù)移動的次數(shù)為30次，對應(yīng)于30年運行期間的30次的彎曲應(yīng)力變化和金屬套承受的彎折應(yīng)力60次。

51、通過設(shè)定反復(fù)移動的次數(shù)為30次，模擬了電纜在30年運行期間所經(jīng)歷的彎曲應(yīng)力變化和金屬套承受的彎折應(yīng)力。使得試驗?zāi)軌蚋淤N近電纜在實際使用過程中的真實受力情況，反映了電纜在多年運行過程中可能遇到的應(yīng)力變化和疲勞積累，從而能夠更準(zhǔn)確地評估電纜的長期可靠性和疲勞壽命。

52、本發(fā)明的另一個目的是提供一種橋梁敷設(shè)高壓電纜機械疲勞評估系統(tǒng)，一種橋梁敷設(shè)高壓電纜機械疲勞評估系統(tǒng)包括：

53、移動試驗平臺，所述平臺由多個箱體組成，所述多個箱體包括至少一節(jié)固定箱體和至少兩節(jié)可動箱體，且所述可動箱體能夠沿平臺軸向進行往復(fù)移動；

54、鉸鏈連接裝置和固定裝置，所述鉸鏈連接裝置與固定裝置交替設(shè)置在試驗電纜上，以將試驗電纜呈蛇形固定于移動試驗平臺上；

55、傳感器裝置，所述傳感器裝置包括多個第一傳感器和多個第二傳感器，所述第一傳感器安裝在試驗電纜中間的鉸鏈連接裝置兩側(cè)，所述第二傳感器安裝在鉸鏈兩端，分別用于采集電纜的彎曲應(yīng)力、拉伸應(yīng)力和壓縮應(yīng)力；

56、控制單元，用于控制可動箱體的移動，記錄傳感器的測量數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述測量數(shù)據(jù)進行電纜疲勞壽命評估；

57、切片試驗裝置，用于對電纜進行切片試驗，測量電纜護層和絕緣的斷裂伸長率，并將所述斷裂伸長率數(shù)據(jù)反饋至控制單元；

58、數(shù)據(jù)分析單元，用于基于測量數(shù)據(jù)及斷裂伸長率數(shù)據(jù)擬合威布爾聯(lián)合分布函數(shù)的形狀參數(shù)和尺度參數(shù)，預(yù)測電纜的疲勞壽命和故障概率。

59、本系統(tǒng)通過移動試驗平臺、鉸鏈連接裝置和固定裝置將電纜呈蛇形安裝，并結(jié)合多個傳感器實時采集電纜在不同位置的應(yīng)力數(shù)據(jù)，能更全面地模擬電纜在橋梁等實際應(yīng)用中受到的動態(tài)力學(xué)變化和環(huán)境應(yīng)力，提升測試的真實性和有效性。

60、系統(tǒng)通過傳感器采集電纜的彎曲應(yīng)力、拉伸應(yīng)力和壓縮應(yīng)力，并結(jié)合切片試驗測量電纜護層和絕緣的斷裂伸長率，采用威布爾聯(lián)合分布模型進行疲勞壽命和故障概率預(yù)測。使得電纜疲勞評估更加精確，有助于準(zhǔn)確判斷電纜的使用狀態(tài)與剩余壽命，從而提前預(yù)警和制定維護計劃。

61、系統(tǒng)的控制單元可精確控制可動箱體的往復(fù)運動，模擬電纜長期受力的情況，并實時記錄傳感器數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析單元通過對這些數(shù)據(jù)的處理和擬合，能夠得出更加科學(xué)的電纜疲勞評估結(jié)果，結(jié)合斷裂伸長率數(shù)據(jù)進一步增強評估的可靠性，避免因單一測試方式帶來的誤差。

62、系統(tǒng)的設(shè)計考慮到電纜長期運行的實際工況，通過反復(fù)模擬電纜在長期使用中的應(yīng)力變化，使得疲勞壽命預(yù)測更符合電纜的實際使用周期。

63、數(shù)據(jù)分析單元將切片試驗和應(yīng)力測試數(shù)據(jù)結(jié)合進行分析，利用擬合的威布爾分布參數(shù)對電纜的機械失效進行深入評估，提供準(zhǔn)確的剩余壽命和故障概率信息，為電力公司提供定期評估報告，優(yōu)化電纜的生命周期管理。

64、作為優(yōu)選技術(shù)手段：所述移動試驗平臺包括三節(jié)箱體，其中第二節(jié)和第三節(jié)箱體通過液壓工作站同步施加拉力或推力。

65、作為優(yōu)選技術(shù)手段：所述鉸鏈連接裝置的長度為0.5-1.5米，所述固定裝置與箱體側(cè)壁固定連接，電纜通過鉸鏈連接裝置與箱體頂部的懸掛點連接；所述液壓工作站的工作行程為0.5-1.5米，用于模擬橋梁的熱膨脹和冷縮過程，提供與電纜相應(yīng)的拉力和壓力；所述箱體的長度為4-10米，且每個箱體都設(shè)有懸掛點，電纜通過鉸鏈裝置與懸掛點連接。

66、通過液壓工作站同步施加拉力或推力，能夠模擬橋梁在熱膨脹和冷縮過程中電纜所承受的應(yīng)力變化，使得實驗平臺能夠在不同溫度環(huán)境下精準(zhǔn)再現(xiàn)橋梁電纜的工作狀態(tài)，從而更真實地評估電纜的疲勞壽命和故障風(fēng)險。液壓工作站的引入能夠在試驗過程中靈活施加精確的拉力和推力，進一步增強了實驗的動態(tài)加載能力。使得電纜在受力過程中能夠模擬長期使用中的實際應(yīng)力，確保電纜在不同環(huán)境和條件下的工作表現(xiàn)得到全面評估。

67、該系統(tǒng)采用了三節(jié)箱體設(shè)計，每個箱體設(shè)有懸掛點，通過鉸鏈連接裝置將電纜與懸掛點固定，可以模擬電纜的蛇形布置，進一步還原實際運行中的力學(xué)表現(xiàn)。箱體的長度為4-10米，提供了足夠的空間來進行長時間的疲勞測試，同時避免了因空間過小導(dǎo)致的測試局限性。

68、第二節(jié)和第三節(jié)箱體通過液壓工作站同步施加拉力或推力，確保兩個箱體的移動和力學(xué)作用力保持同步，避免了由于不同步移動導(dǎo)致的不準(zhǔn)確信號干擾。此種設(shè)計提升了實驗的精度，使得應(yīng)力變化更加符合實際情況，能夠更有效地評估電纜在長期使用中的表現(xiàn)。

69、本技術(shù)方案通過精確控制電纜的受力狀態(tài)，能夠在多個受力點（通過不同的懸掛點和鉸鏈連接裝置）進行力學(xué)測試，提高實驗的精度和可靠性。幫助在不同的工作條件下進行更加全面的電纜疲勞測試，確保評估結(jié)果更加準(zhǔn)確和科學(xué)。

70、有益效果：本技術(shù)方案通過結(jié)合試驗平臺和威布爾分布模型，實現(xiàn)了橋梁敷設(shè)高壓電纜機械疲勞的精準(zhǔn)評估。提高了電纜壽命預(yù)測的準(zhǔn)確性，還能有效降低維修和更換的成本，減少突發(fā)電纜故障的風(fēng)險。通過對電纜疲勞失效的全面分析，本發(fā)明為電纜的設(shè)計、使用、維護提供了重要的理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。具體的：

71、1.本技術(shù)方案通過在試驗電纜上安裝多個傳感器并結(jié)合電纜材料的疲勞特性，能夠?qū)崟r監(jiān)測電纜在實際工作條件下的應(yīng)力狀態(tài)（包括彎曲、拉伸和壓縮應(yīng)力）。通過采集到的傳感器數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確預(yù)測電纜在長期運行中可能出現(xiàn)的疲勞問題，使得疲勞壽命的預(yù)測更加精確，避免了以往通過經(jīng)驗和假設(shè)來預(yù)測壽命的誤差。

72、2.使用威布爾聯(lián)合分布模型對電纜的疲勞失效進行建模和評估。威布爾分布是一種廣泛應(yīng)用于壽命預(yù)測和可靠性分析的概率分布，能夠提供針對電纜護層和絕緣層等部分的詳細失效概率和風(fēng)險分析。通過擬合威布爾分布的形狀參數(shù)和尺度參數(shù)，可以更科學(xué)地評估電纜的機械失效風(fēng)險，這對提前識別潛在問題至關(guān)重要。

73、3.本發(fā)明在模擬平臺上結(jié)合了實際的橋梁伸縮及溫度變化等因素，對電纜進行真實工況下的應(yīng)力測試。通過多次移動試驗平臺，模擬電纜在實際使用過程中經(jīng)歷的機械負荷和應(yīng)力變化，使得評估結(jié)果更加符合實際工況，而不僅僅是實驗室環(huán)境中的單一負載條件。這種方法能真實反映橋梁電纜在實際使用中的疲勞行為。

74、4.本技術(shù)方案不僅考慮了電纜的整體失效，還分別對電纜的護層和絕緣層進行切片試驗，測量斷裂伸長率。針對不同部件的疲勞失效做出精準(zhǔn)預(yù)測，為設(shè)計優(yōu)化和后續(xù)維護提供科學(xué)依據(jù)。

75、5.通過反復(fù)移動箱體并多次采集傳感器信息，能夠模擬電纜在實際使用過程中遭受的周期性應(yīng)力變化，避免了單次測量可能存在的偶然誤差，確保了評估結(jié)果的可靠性。反復(fù)的測試能更好地反映電纜在長期使用中可能經(jīng)歷的疲勞累積效應(yīng)，進而對電纜的安全性和壽命做出更加準(zhǔn)確地預(yù)測。

76、6.本技術(shù)方案通過箱體的左右移動以及不同的拉伸、壓縮模擬，實現(xiàn)對電纜在不同工作環(huán)境下的疲勞測試。有效模擬電纜在橋梁伸縮和外部環(huán)境影響下的真實受力情況。

77、7.通過系統(tǒng)化的評估方法，不再需要過于復(fù)雜的理論推導(dǎo)或大量的現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)，僅通過已知的材料特性和傳感器數(shù)據(jù)的結(jié)合，能夠準(zhǔn)確評估電纜的疲勞壽命和故障概率，從而簡化了電纜疲勞評估的復(fù)雜度和工作量，提高了工作效率。