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《槽式太陽(yáng)能聚光器支架結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、設(shè)備設(shè)計(jì)／診斷維修／再制造現(xiàn)代制造工程(M0demManufacturingEngineering)2013年第2期槽式太陽(yáng)能聚光器支架結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)孔祥兵1，陳小安1，吳國(guó)洋2，合燁1(1重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶400044；2攀枝花學(xué)院材料工程學(xué)院，攀枝花617000)摘要：槽式太陽(yáng)能聚光器支架結(jié)構(gòu)是太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)中聚光器組的主要承載部件，為了在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段尋求最佳設(shè)計(jì)方案，運(yùn)用有限元軟件Hyperworks中的Optistruct模塊，以柔順度為目標(biāo)，以體積為約束條件，對(duì)單工況下的支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)拓?fù)?/p>
2、優(yōu)化的結(jié)果并結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出新結(jié)構(gòu)，最后用ABAQUS軟件對(duì)新結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析。結(jié)果表明，優(yōu)化后的支架性能在多方面均有所提高，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期有重要作用，一定程度上也減少了企業(yè)的生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：槽式太陽(yáng)能；聚光器；拓?fù)鋬?yōu)化；有限元中圖分類號(hào)：THl6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1671_3133(2013)02--0121—06Topologicaloptimizafidesigoftrestlestructuresba；edropologicaloptimizationdesigntrest
3、lestructuresbasedonparabolictroughsolarconcentratorKongXiangbin91，ChenXiaoanl，WuGuoyan92，HeYel(1TheStateKeyLaboratoryofMechanicalTransmission，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China；2MaterialEngineeringCollege，Panzhihua617000，Sichuan，China)Abstract：Thetrestlestructure
4、sbasedonparabolictroughsolarconcentratorarethemainloadbearingcomponentsofthecon-densergroupinthesolarpowergeneratingsystem．Inordertoexploreanoptimumdesignschemeduringtheproductdesign，thetrestlestructuresundersingleworkconditionareoptimizedtakingtheflexibilityasthegoalan
5、dthevolunleastheconstraintCOIl—ditionbyusingtheOptistructmoduleoftheHyperworks．Anewstructureisdesignedaccordingtotheresultsofthetopologyopti-mizationcombinedwithproductionexperienceandfinallyanalysedbythesoftwareABAQUS．Theresultsshowthatthetrestlepropertiesareimprovedin
6、manyaspectsafteroptimizationandwillplayanimportantroleinimprovingproductqualityandshort-erringthedesigncycle．Therefore，theproductioncostwinbereducedandeconomicbenefitswillbebroughttotheenterprise．Keywords：parabolich_oughsolar；concentrator；topologyoptimization；finiteelem
7、ent0引言太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)主要有三大類：槽式系統(tǒng)、塔式系統(tǒng)和蝶式系統(tǒng)¨J。槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)，相對(duì)于另外兩種發(fā)電系統(tǒng)，它具有技術(shù)成熟、發(fā)電成本低和容易與化石燃料形成混合發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)。槽式太陽(yáng)能聚光集熱技術(shù)是其熱發(fā)電系統(tǒng)的核心技術(shù)。聚光器組由反射鏡、支架結(jié)構(gòu)、跟蹤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等部分組成，多個(gè)聚光器同軸安裝，組成一個(gè)聚光器單元，能實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的獨(dú)立跟蹤¨一。聚光器支架結(jié)構(gòu)是整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的主要承載部件，也是反射鏡和跟蹤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要連接部件，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會(huì)影響整體結(jié)構(gòu)的安全性能，而結(jié)構(gòu)剛度則會(huì)影響整個(gè)
8、系統(tǒng)的穩(wěn)定性及發(fā)電效率。因此，需要對(duì)支架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)?；谟邢拊治龅耐?fù)鋬?yōu)化技術(shù)是一項(xiàng)新型的設(shè)計(jì)方法，可以在方案設(shè)計(jì)階段為設(shè)計(jì)者提供概念性設(shè)計(jì)，給出合理的結(jié)構(gòu)布局，減輕結(jié)構(gòu)重量，并能提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度
