太陽能電池板在近地脈動風和太陽輻射作用下的動力學特性一直是光伏發(fā)電領域的研究熱點。本文基于絕對節(jié)點坐標法(ANCF),以太陽能電池板為研究對象,分析太陽能電池板在近地脈動風和太陽輻射作用下的動力學特性。通過以上研究,為太陽能電池板安裝結構的設計提供了理論依據(jù),同時對類似薄板的動力學問題提供一種研究方法。主要工作有:(1)基于基爾霍夫板理論,從連續(xù)介質動力學的角度出發(fā),推導了絕對節(jié)點坐標法下矩形板單元的形函數(shù)。在此基礎上,將太陽能電池板離散并進一步建立起太陽能電池板的廣義質量矩陣、廣義外力矩陣以及廣義彈性力矩陣。最終在虛功原理的基礎之上推導出太陽能電池板的非線性動力學微分方程。(2)為了研究近地脈動風頻率、風向、風力和固定方式對于太陽能電池板動態(tài)特性的影響,本文基于ANCF動力學方程對太陽能電池板的固有頻率及振型進行分析,并將結果與NX仿真結果進行對比驗證,結果表明該動力學方程可以有效的對太陽能電池板的固有特性進行分析。通過比較近地脈動風的一般運動規(guī)律,可以表明脈動風的頻率不會造成太陽能電池板的共振。根據(jù)實際情況,建立脈動風的載荷方程,分析了 0.03s內恒定脈動風和變化脈動風對于太陽能...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 太陽能電池板的國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 絕對節(jié)點坐標法的研究進展
        1.3.1 計算方法研究進展
    1.4 本文主要研究內容
2 基于絕對節(jié)點坐標法的柔性板建模
    2.1 絕對節(jié)點坐標法的矩形板單元描述
    2.2 矩形板應變和曲率推導
    2.3 質量陣推導
    2.4 廣義外力推導
        2.4.1 重力所做虛功
        2.4.2 集中力所做虛功
        2.4.3 面力所做虛功
    2.5 廣義彈性力推導
    2.6 動力學方程
    2.7 動力學方程的求解
    2.8 驗證算例
    2.9 本章小結
3 風載下太陽能電池板的動力學特性分析
    3.1 模型簡化及網格劃分
    3.2 脈動風頻率對太陽能電池板的影響
        3.2.1 自由振動分析
        3.2.2 NX下的模態(tài)分析
        3.2.3 仿真結果對比
    3.3 中心固定太陽能電池板在脈動風作用下的瞬時響應
        3.3.1 中心固定太陽能電池板在恒定脈動風作用下的瞬時響應
        3.3.2 中心固定太陽能電池板在階躍脈動風載荷作用下的瞬時響應
        3.3.3 中心固定太陽能電池板在勻變脈動風作用下的瞬時響應
    3.4 支撐方式對于太陽能電池板在脈動風中瞬時響應的影響
        3.4.1 恒定脈動風載荷
        3.4.2 風力變化脈動風載荷
    3.5 本章小結
4 熱載荷下太陽能電池板的特性分析
    4.1 熱載荷下柔性板動力學方程
    4.2 太陽能電池板熱分析算例
        4.2.1 傳熱算例
        4.2.2 散熱算例
        4.2.3 熱輻射算例
        4.2.4 熱應變算例
    4.3 熱效應對太陽能電池板固有頻率的影響
    4.4 本章小結
5 總結與展望
    5.1 工作總結
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻



本文編號：3863671