太阳能电池组件及有限元受力分析

1、太阳能电池组件及有限元受力 分析太阳能电池支架的有限元受力分析XXX1（1.浙江大学建筑工程学院.浙江杭州310058）【摘 要】：通过对一个太阳能电池支架的有限元计算分析，指出太阳能电池支架在实际应用中可能 存在安全隐患。对于位于大风地区的太阳能电池支架应该进行计算分析，以确保在大风荷载下的安全性。【关键词】：有限元；受力分析；太阳能电池【中图分类号】：TU378【文献标识码】：Brz -Bisects7三9.GB50009-2001,风荷12计算荷载载体型系数如根据建筑物的体型，查表7.3.3可得。当验算围护构件及其连接强度 时，GB50009-2001 还 规定要采用局部风压 系数：对于

2、外表面，正 压区系数“查表 7.3.1,对于突出构件的 负压区系数小"取为 -2.0o根据太阳能板的 构造，按表731逆风图1:风荷载示意图中第29项非封闭单坡 顶盖的有关规定计算。定正压区体型系数出正, 负压区体型系数扒费为太阳能板与底面夹角°to2.0 oGB50009-2001,高度变化系数-由地面粗糙为C类。太阳能板距地 面的高度为12m,査表度、计算位置距地面高取九为074。度z来确定。本工程中（5）根据式1,最终确太阳能板位于密集建to定风荷载标准值八如下图2所示。城市市区，地面粗糙度顺风顺风荷载逆风逆风荷载图2风荷载示遗图（kPa）1-3有限元计算模型池组件%

3、°1图4所示。（2）立柱（2根）斜架（2根）模型中导轨的材料卿格、(mm) 1652*99 4*40 长 2100 长800 ifc 1600太阳能电池组件的有限元模型如图3和为铝合金，立柱和斜梁 的材料为钢材。由于由 立柱、斜梁和导轨组成 的太阳能板的支架各 连接部位都是靠螺栓 连接，属于刚性连接， 太阳能板与支架直接的接触形式也是刚接。<A»a-兀 JifidtKripontt22 24*e” 2.03” t.645d*07 l.64£-&*07 l 4*07 1 2WM“.48d06 八402“毎 2 *?-?« T 01M_W6 4

4、flOKr«oor«(A«g： T5UJ ),73le*0T:泾船8； 1.307«*0J 1 lbto*07 】02七” W 82E*?*05 7.4ia»*0fr S00to*06 4.sesft*os(b)逆晶顺 风2结语通过本实例的分 析不难看出，该太阳能 电池支架在风荷载作 用下，受到的应力是远 小于材料的屈服强度， 但构件的变形已很接 近允许挠度，可能存在 安全隐患，特别经过一段时间环境腐蚀后，构 件在较大的风荷载作 用下可能会失效。因此 作者认为，对于那些大 风地区的太阳能电池支架应该进行计算分析，以确保在大风荷载下的安全性。(a)顺风时(b)逆风时图5太阳能电池支架应力图(mises应力)V. Ragude 2M6S03 V311S03 *7 555r-03H K.8D0r-03 k4 ex)44» oa Q *528003 4S33&-03IS 3022l03 4.75556-04 *000000a )图6太阳能电池支架变形图参考文献1 GB50009-2001,建筑结构荷载规范S2 GB50017-2003,钢结构设计规范S3