太阳能支架结构设计模块

目录

正面分析................................................................... - 2 - 模型简化 .............................................................................................................................................. - 2 - 太阳能板组件 .............................................................................................................................. - 2 - 支架 .............................................................................................................................................. - 3 - 支架L型支撑件 .......................................................................................................................... - 4 - 支架固定梁 .................................................................................................................................. - 4 - 整机固定座 .................................................................................................................................. - 5 - 局部细节 ...................................................................................................................................... - 5 - 计算结果分析 ...................................................................................................................................... - 6 - 整机应力分析 .............................................................................................................................. - 6 - 整机位移分析 .............................................................................................................................. - 9 - L型支撑件子模型分析 ............................................................................................................. - 11 - 支架固定梁子模型分析............................................................................................................. - 12 - 侧面分析 ......................................................... - 13 - 总结 ................................................................. - 16 -

太阳能项目是室外安装，需要测试承受风力载荷的，风载荷为12级风45米/秒，

根据伯努力方程（P1/ρ+Z1+V1*V1/2g=c）,可以导出：

P=0.5*ρ*v*v=0.5*mg*v*v/g; P为风压，ρ为流体密度，

v为流体速度55m/s，风压为，P=1.89KPa

正面分析

根据设计需求，假定风载荷是水平向的，太阳能板与载荷方向有degree30的夹角，即太阳能板承受1.64KPa的压强，相当于每个太阳能板承受651N的载荷，本文分析的是安装12个太阳能板的一种支架承受风载荷的能力。

整机模型如图1所示，图2是整机模型的边界条件约束及载荷的施加方式（此处每个太阳能板上承受的总力为561N）。

图1 太阳能支架整机模型及边界条件

模型简化

太阳能板组件

考虑到太阳能板的数量众多，且太阳能板的安装型材数目也不少，如果在建模时把这些都考虑详细的话将是非常庞大的一个模型，所以本文对这些采用了简化处理，如图2

把太阳能板组件进行了处理，厚度设为10mm，弹性模量设为钢的2倍，密度为等效密度（即每个组件等效质量为7.7Kg）。

图2 太阳能组件简化处理

支架

支架由于均为钣金件，本文采用抽中面的方式简化为壳体（中面），一些安装工艺考虑的长腰型孔为了建模方便都改为圆孔，计算完成后视结果而考虑是否需要细化这些部位进行分析。如图3所示。

图3 支架结构图