[發明專利]一種光伏春秋棚動態風載分析方法

在審

• 申請號: 201810169465.8
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108563821A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 董筱;王寶營;呂秋紅;于洋;劉崧崧;姜榮升;袁濤;劉善亮;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;G06T17/20
• 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

本發明公開了一種基于ANSYS Workbench的光伏春秋棚動態風載分析方法，解決了目前的分析方法分析時間長、難度大、效率低的問題；包括以下步驟：包括三維建模及導入，抽中面處理，定義材料屬性，大棚支架和拱架分別網格劃分，重點關注部位的局部處理，壓塊抽中面處理，拱架的抽梁處理，約束自由度，設置荷載子步，施加風壓譜，運行求解；該分析方法能準備分析該大棚的應力及變形情況，能夠節約分析時間，提升分析效率，同時具備對大棚的連接和局部等細節校核細致和量化的能力。

技術領域

本發明專利提供了一種基于ANSYS Workbench的光伏春秋棚動態風載分析方法。

背景技術

光伏春秋棚是根據市場需求新研發的一種光伏農業大棚，具有成本低、方便安裝等優勢，但是此類大棚結構計算較復雜。光伏輕鋼草藥棚的設計必須符合《鋼結構設計規范》,依據中國建筑科學與發布的PKPM鋼結構技術條件，要求大棚必須滿足在動態風載工況下的使用條件，即校核該設計棚型在該工況下的結構強度，現階段的工程技術人員通常利用PKPM軟件進行校核，存在建模繁瑣，模型導入困難，分析過程中對大棚的連接，局部等細節校核無法細致和量化，與利用ANSYS WORKBENCH模塊相比，PKPM的分析存在分析時間長、難度大、效率低的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明采用ANSYS workbench有限元軟件，基于對光伏春秋棚的薄壁機構進行動態風載的分析，為光伏春秋棚的設計提供理論上的依據，預防后期建設或應用過程中會產生的一系列問題。

本發明內容包括以下的技術方案：

一種光伏春秋棚動態風載分析方法，包括以下步驟：

（1）、基于光伏春秋棚的工程施工圖，利用Solid Works建立三維幾何模型，并另存為STP格式；

（2）、該STP格式的三維幾何模型導入ANSYS workbench軟件的SPACECLAIM模塊；

（3）、基于SPACECLAIM模塊對大棚模型整體進行抽中面處理；

（4）、在Engineering Data模塊內依據工程圖紙要求定義光伏輕鋼草藥棚的材料屬性；

（5）、對大棚支架主體薄壁輕鋼部分做抽中面處理；

（6）、分別對大棚支架和大棚拱架部分進行網格劃分；

（7）、大棚支架的輕鋼連接處為重點關注部位，做去除螺栓處理，繼續進行局部的網格細化處理；

（8）、對支架上方的C型壓塊進行抽中面處理；對大棚拱架的拱面進行抽梁處理；

（9）、選取大棚支架與大棚拱架整體作為動態風載分析的施力面；對大棚拱架與大棚支架的接觸面進行約束自由度設置；

（10）、加載動態風壓譜，對大棚整體模型施加標準地球重力；

（11）、約束大棚拱架與地面接觸位置的自由度，對大棚拱架與大棚支架連接處做綁定連接處理；

（12）、運行求解計算查看分析結果。

所述步驟（1）中建立三維模型要基于春秋棚的整體尺寸，裝配尺寸以及零件尺寸。

所述步驟（3）中對草藥棚抽中面處理，原因在于該大棚結構為薄壁輕鋼結構，抽中面處理后能夠提高分析的精確度。

優選的，所述步驟（4）中材料的屬性為：

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；