[發明專利]一種光伏輕鋼聯排棚結構有限元抗雪分析計算方法

在審

• 申請號: 201810168366.8
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108509679A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 姜榮升;袁濤;劉善亮;田海韡;王寶營;李丹陽;崔正彬;盧賓;何洪勝;秦元明;安志勇;劉會來
• 申請（專利權）人: 青島昌盛日電太陽能科技股份有限公司;青島昌盛日電設計研究院有限公司;大工（青島）新能源材料技術研究院有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 青島永基知識產權代理事務所(普通合伙) 37235
• 代理人: 殷雷

1.一種光伏輕鋼聯排棚棚結構有限元抗雪分析計算方法，其特征在于：它包括如下步驟：

1.基于大棚工程施工圖紙，通過三維軟件SOLIDWORKS建立光伏輕鋼聯排棚的三維幾何模型，并另存為STP格式幾何模型；

2.在ANSYS WORKBENCH軟件SPACECLAIM模塊里將該STP格式幾何模型導入；

3.對導入的模型進行幾何前處理進行模型簡化，目的在于保證網格的劃分質量和較高的計算精度；

4.在SPACELCLAIM模塊內對大棚模型進行抽中面處理；

5.對大棚向陽面的電池組件采用SOLID186單元進行網格劃分；

6.在Engineering Data模塊內依據工程圖紙要求定義光伏輕鋼單排棚的材料屬性；

7.對大棚整體模型進行網格劃分，使用四邊形殼單元shell181，控制該部網格尺寸為4mm；

8.在workbench 中的static structural 模塊中對鋼構架模型進行抗雪分析，施加雪荷載，雪荷載大小為0.65 ，雪荷載方向垂直于受力面，雪荷載的受力面為支架左側向陽面的光伏電池板組件；

9.對大棚模型整體添加標準地球重力；

10.依據設計規范要求約束該設計棚型底面連接件的自由度；

11.運行求解計算；

12.添加應力和變形結果并查看相應云圖。

2.根據權利要求1所述的一種光伏輕鋼聯排棚棚結構有限元抗雪分析計算方法，其特征在于：所述步驟3包括以下步驟：

a.將兩行三跨的大棚模型簡化選取一個跨度的平面棚棚模型；

b.保留左右兩側的天溝部分；

c.去掉光伏電池板與C型壓塊之間M8規格的螺栓；

d.去掉天溝與橫梁b、斜梁與橫梁a之間的M10規格螺栓；

e.去掉的螺栓連接部位對其接觸設置采用fixed revolved，約束其移動和轉動；

f.其余連接部位接觸設置默認綁定bonded。

3.根據權利要求1所述的一種光伏輕鋼聯排棚棚結構有限元抗雪分析計算方法，其特征在于：所述材料屬性如下：材料Q345，彈性模量2.06e+11Pa，泊松比0.28，材料屈服強度345MPa；45#，彈性模量2.09e+11Pa，泊松比0.269，材料屈服強度355MPa；Q235A,彈性模量2.12e+11Pa，泊松比0.288，材料屈服強度235MPa。

4.根據權利要求1所述的一種光伏輕鋼聯排棚棚結構有限元抗雪分析計算方法，其特征在于：所述雪荷載當氣象臺有雪壓記錄的時候，應直接采取雪壓數據計算基本雪壓，無雪壓數據記錄時，可間接采取積雪深度，計算雪壓按如下公式：

S=hpg(kN/㎡)。

5.根據權利要求4所述的一種光伏輕鋼聯排棚棚結構有限元抗雪分析計算方法，其特征在于：所述公式中：h為積雪深度，指從積雪表面到地面的垂直深度；p為積雪密度(t/m3)；g為重力加速度(9.8m/s3)。