当前位置:主页 > 经济论文 > 建筑经济论文 >

槽式聚光器结构的分析与优化

发布时间:2018-02-27 13:15

  本文关键词: 槽式聚光器 模态分析 风荷载 结构优化 有限元方法 出处:《湖南大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:能源是人类赖以生存的基础,是关乎人类社会稳定发展和经济进步的重要条件。根据国际能源署近期公布的预测结果表明,随着全球经济、社会的不断发展,未来人类面临的能源压力将持续加大。因此,能源问题已成为世界各国的重大战略问题,将直接影响经济社会的稳定和发展。本文依托国家自然科学基金项目,对已有的槽式聚光器主体装置进行有限元分析,根据有限元分析结果进行结构优化,以提高槽式聚光镜组的工作性能和抗风性能为目的,为最终提高槽式聚光镜组的聚光效果和降低成本做铺垫。本论文以位于江苏张家港市某试验基地的槽式聚光器为研究对象,首先分析了槽式聚光器的主要结构,并据此建立了三维有限元模型,对槽式聚光器进行了有限元模态分析,并将有限元结果与原型实测结果进行对比分析,验证结果表明:本文建立的槽式聚光器三维有限元模型能够较好地模拟现有的槽式聚光器结构,能够用于槽式聚光器的静态分析及结构优化分析研究。利用该三维有限元模型作为基础对槽式聚光器进行风荷载分析,风荷载采用风洞试验成果,通过试验测得的风压转化为等效静力风荷载,进而对聚光器结构的刚度和强度进行静力分析,得到了不同竖向角工况下的位移形变和组合应力结果。分析不同竖向角度下聚光器结构的静力分析结果后,确定聚光器结构的最不利工况,为后续的结构优化分析提供初始数据。在槽式聚光器等效静力风荷载分析的基础上,对槽式聚光器结构进行优化分析,确定其结构设计优化方案。首先,在镜面支架处增加预拉力钢拉索,确定了钢拉索的直径和预拉力值的大小。其次,对聚光镜角支座支点位置进行优化,确定了相对最佳支点位置。最后,对槽式聚光器主体结构进行截面尺寸优化,根据可制造化为原则,对镜面支架和主体框架的杆件进行尺寸优化。最终,保证在最不利工况下,聚光器结构的工作性能更优,抗风性能更可靠和稳定。
[Abstract]:Energy is the basis for human survival and an important condition for the stable development and economic progress of human society. According to the projections recently released by the International Energy Agency, as the global economy continues to develop, In the future, the energy pressure will continue to increase. Therefore, the energy problem has become a major strategic issue in the world, which will directly affect the stability and development of the economy and society. Finite element analysis is carried out on the main device of the existing slot concentrator, and the structure is optimized according to the results of the finite element analysis, in order to improve the working performance and wind resistance of the trough type condenser. In order to improve the effect and reduce the cost of the tank type condenser, this paper takes the trough type concentrator in a test base in Zhangjiagang City, Jiangsu Province as the research object, and analyzes the main structure of the trough type concentrator. A three-dimensional finite element model is established, and the finite element modal analysis of the slot concentrator is carried out, and the finite element results are compared with the measured results of the prototype. The results show that the three dimensional finite element model of the slot concentrator can simulate the structure of the existing slot concentrator. It can be used for static analysis and structural optimization analysis of trough concentrator. The wind load analysis of trough concentrator is carried out on the basis of the three-dimensional finite element model, and wind tunnel test results are used for wind load analysis. The measured wind pressure is transformed into equivalent static wind load, and the stiffness and strength of the concentrator structure are analyzed statically. The results of displacement deformation and combined stress under different vertical angle conditions are obtained. After analyzing the static analysis results of concentrator structure at different vertical angles, the most unfavorable conditions of the condenser structure are determined. To provide initial data for subsequent structural optimization analysis. Based on the equivalent static wind load analysis of the trough concentrator, the structure of the trough concentrator is optimized and its structural design optimization scheme is determined. The diameter of the steel cable and the value of the pretension force are determined by adding the pre-tension steel cable to the mirror bracket. Secondly, the position of the angle support support of the condenser is optimized, and the relative optimum position of the supporting point is determined. The cross section dimension of the main structure of the trough concentrator is optimized. According to the principle of manufacturability, the dimensions of the mirror bracket and the rod of the main frame are optimized. Finally, it is ensured that the working performance of the condenser structure is better under the most unfavorable working conditions. Wind resistance is more reliable and stable.
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TU318

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 邹琼;李正农;吴红华;;槽式聚光镜风压分布的风洞试验与分析研究[J];地震工程与工程振动;2014年06期

2 林红;肖洪;朱天宇;王磊;;基于槽式太阳能聚光器结构的流固耦合分析[J];机械与电子;2014年05期

3 颜健;彭佑多;龙东平;曾俊;;大型碟式太阳能聚光器三维定常风场数值仿真[J];计算机仿真;2014年01期

4 张辉;王一平;朱丽;孙勇;;条形平面镜聚光器设计参数的分析及优化[J];太阳能学报;2013年11期

5 刘英玉;肖洪;朱天宇;;槽式太阳能聚光器结构特性研究[J];机械制造与自动化;2013年01期

6 孔祥兵;陈小安;吴国洋;合烨;;槽式太阳能聚光器支架结构的拓扑优化设计[J];现代制造工程;2013年02期

7 李小燕;张耀明;谷伟;匡荛;;一种挠曲柱面镜组聚光性能试验研究[J];太阳能学报;2012年03期

8 郑建涛;裴杰;;我国聚光型太阳能热发电技术发展现状[J];热力发电;2011年02期

9 马玉龙;叶宏;;聚光型热光伏系统结构优化分析[J];太阳能学报;2010年03期

10 刘巍;王宗超;;碟式太阳能热发电系统[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年10期

相关博士学位论文 前4条

1 刘石;高精度准直式太阳模拟器及其关键技术研究[D];长春理工大学;2014年

2 王莺歌;塔式太阳能定日镜结构风荷载特性及风致响应研究[D];湖南大学;2011年

3 宫博;定日镜和幕墙结构的抗风性能研究[D];湖南大学;2012年

4 江守利;反射聚光利用太阳能的基础理论与实验研究[D];中国科学技术大学;2009年

相关硕士学位论文 前4条

1 郑晶;槽式聚光镜结构关键技术研究[D];湖南大学;2014年

2 管勋;槽式太阳能热发电系统中聚光装置的结构分析与优化[D];华南理工大学;2013年

3 赵金龙;线性菲涅耳反射聚光器的光学仿真及结构优化[D];长春理工大学;2013年

4 孔祥兵;槽式太阳能聚光器支架结构的拓扑优化设计[D];重庆大学;2012年



本文编号:1542817

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/1542817.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户26269***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com