塔式太陽能定日鏡風致振動研究

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資料介紹:

塔式太陽能定日鏡風致振動研究(任務書,開題報告,論文說明書14000字)
摘  要
 由于各定日鏡與聚光點相距較遠,鏡面的微小偏差就會嚴重影響整個系統的聚光效果。另外,大風作用后結構經常受損,世界各地已經發生了多起由于風荷載影響導致的定日鏡結構被損壞甚至傾覆的事故。加之定日鏡本身也是整個發電系統的最高投資成本,且結構風致效應不同于其他常規建筑,故相關研究人員針對定日鏡風致響應和表面荷載問題做了大量的研究分析,采用數值模擬、風洞試驗等一系列方法開展相關試驗。
本論文主要采用理論分析的研究方法,基于ANSYS計算平臺建立定日鏡有限元模型,分析其在不同工況下的振型圖。計算風荷載數值后對結構施加等效風荷載,分析不同仰角時結構的變形情況和內力情況,為確保定日鏡的安全穩定及結構優化提供理論依據。
本文主要研究的內容有:
(1)運用ANSYS軟件構建了定日鏡有限元模型,并得到了仰角分別為0°、30°、60°、90°的四種工況。
(2)得到了四種工況下的定日鏡結構的前15階振型圖,通過對比發現其變形規律。
(3)求得了風荷載數值并施加到定日鏡結構中。
(4)得到了定日鏡在風荷載作用下的位移變形圖及內力圖,得到了結構變形最大及內力最大的位置。
關鍵詞:定日鏡;結構響應;振型;結構變形

Abstract
Inconsiderationofitsowncharacteristics, thetowertypesolarpowergenerationsystemhasbeenbuiltonaflatandopenspace, sonoobstaclescanbeusedtocushiontheinfluenceofthewindgeneratedbytheflowofaironthesettingmirror. However, duetothefardistancebetweenthedailymirrorsandtheconcentratingpoints, thesmalldeviationofthemirrorwillseriouslyaffecttheconcentratingeffectofthewholesystem. Inaddition, thestructureofthegaleisoftendamaged, andtherehavebeenmanyaccidentsintheworldwhichhavebeendamagedorevenoverturnedduetotheinfluenceofwindload. Inaddition, thesunsetitselfisalsothehighestinvestmentcostofthewholepowergenerationsystem, andthestructurewindeffectisdifferentfromotherconventionalbuildings. Therefore, therelatedresearchershavedonealotofresearchandAnalysisonthewindinducedresponseandsurfaceloadproblemsofthedailymirror, andcarriedoutaseriesofrelatedexperimentswithnumericalsimulationandwindtunneltest.
Thispapermainlyadoptstheresearchmethodoftheoreticalanalysis, establishesthefiniteelementmodelofthesunmirrorbasedontheANSYScomputingplatform, andanalyzesitsvibrationmodeunderdifferentworkingconditions. Aftercalculatingthewindload, theequivalentwindloadisappliedtothestructure, andthedeformationandinternalforcesofthestructureareanalyzedindifferentelevationangles, whichprovidesatheoreticalbasisforthesafetyandstabilityofBaodingdailymirrorandthestructureoptimization.
Themaincontentsofthispaperareasfollows:
(1) usingtheANSYSsoftware, thefiniteelementmodelofthesunmirrorwasconstructed, andfourworkingconditionswithelevationanglesof0degrees, 30degrees, 60degreesand90degreeswereobtained.           
(2) thefirst15modeshapesofthesunmirrorstructureunderfourworkingconditionswereobtained, andthedeformationruleswerefoundbycomparison.           
(3) thewindloadvaluesareobtainedandappliedtothestructureofthesunmirror.           
(4) thedisplacementdeformationmapandinternalforcediagramofthesunmirrorunderwindloadareobtained, andthemaximumdeformationandmaximuminternalforceareobtained.                  
KeyWords:heliostat;Structuralresponse; modeofvibration;structuraldistortion
 

塔式太陽能定日鏡風致振動研究


目錄
塔式太陽能定日鏡風致振動研究    I
摘要    III
第一章緒論    7
1.1研究背景    7
1.1.1國外塔式太陽能系統發展歷程    7
1.1.2中國塔式太陽能系統發展狀況    8
1.1.3定日鏡結構體系    9
1.2定日鏡抗風研究歷史及現狀    10
1.2.1國外定日鏡抗風研究歷史及現狀    10
1.2.2我國定日鏡抗風研究現狀    10
1.3定日鏡抗風研究面臨的問題    11
第二章定日鏡有限元模型的模態分析    12
2.1模態分析的理論介紹    12
2.2ANSYS軟件介紹    12
2.3定日鏡結構的有限元模型    12
2.4定日鏡結構不同仰角下的模態分析    14
2.4.1仰角為90°時定日鏡結構模態分析    14
2.4.2仰角為60°時定日鏡結構模態分析    16
2.4.3仰角為30°時定日鏡結構模態分析    19
2.4.4仰角為0°式定日鏡結構模態分析    21
2.4.5四種仰角下定日鏡結構振型圖比較分析    23
2.5本章小結    24
第三章定日鏡結構的受力分析    25
3.1風荷載計算    25
3.2位移分析    27
3.3應力分析    29
3.4本章小結    33
第四章總結與展望    34
4.1總結    34
4.2展望    34
參考文獻    36

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