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大型碟式太阳能聚光器网架结构拓扑优化设计
被引量：
1
1
作者
魏克湘
王婵
+2 位作者
左红艳
马颖
李玉强
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期4968-4979,共12页
为提升碟式太阳能聚光器的性能,减小聚光器整体质量、减少加工成本,满足轻量化设计要求,以聚光器网架结构为分析对象,采取有限元理论和拓扑优化方法对传统碟式太阳能进行结构设计与改进,首先,建立完整的碟式太阳能有限元模型,导入HyperW...
为提升碟式太阳能聚光器的性能,减小聚光器整体质量、减少加工成本,满足轻量化设计要求,以聚光器网架结构为分析对象,采取有限元理论和拓扑优化方法对传统碟式太阳能进行结构设计与改进,首先,建立完整的碟式太阳能有限元模型,导入HyperWorks软件对聚光器及网架结构进行网格划分以及静力学分析和模态分析,由于碟式太阳能聚光器的体积及迎风面积较大,外部气候条件对其影响很大,必须考虑气动载荷等各项外部影响因素,故使用ANSYS Fluent软件对其进行风洞试验仿真,获得作用在网架上的力和力矩,根据以上载荷条件对其进行优化处理获得其最佳拓扑构型。最后,基于模糊灰色关联分析理论分析碟式太阳能网架结构各风载荷系数与高度角、方位角、风速等因素的关联影响程度。研究结果表明:最终优化后的网架性能在各方面均有所提高,最大应力减小39.0%,最大位移减小5.6%,总质量减小8.0%。
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关键词
碟式太阳能
网架结构
拓扑优化
数值风洞
有限元分析
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职称材料
题名
大型碟式太阳能聚光器网架结构拓扑优化设计
被引量：
1
1
作者
魏克湘
王婵
左红艳
马颖
李玉强
机构
湖南工程学院“风电运维与测试技术”湖南省工程实验室
湘潭大学机械
工程
与力学
学院
中南大学能源科学与
工程
学院
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期4968-4979,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52175135)
湖南省研究生科研创新计划项目(CX20221297)。
文摘
为提升碟式太阳能聚光器的性能,减小聚光器整体质量、减少加工成本,满足轻量化设计要求,以聚光器网架结构为分析对象,采取有限元理论和拓扑优化方法对传统碟式太阳能进行结构设计与改进,首先,建立完整的碟式太阳能有限元模型,导入HyperWorks软件对聚光器及网架结构进行网格划分以及静力学分析和模态分析,由于碟式太阳能聚光器的体积及迎风面积较大,外部气候条件对其影响很大,必须考虑气动载荷等各项外部影响因素,故使用ANSYS Fluent软件对其进行风洞试验仿真,获得作用在网架上的力和力矩,根据以上载荷条件对其进行优化处理获得其最佳拓扑构型。最后,基于模糊灰色关联分析理论分析碟式太阳能网架结构各风载荷系数与高度角、方位角、风速等因素的关联影响程度。研究结果表明:最终优化后的网架性能在各方面均有所提高,最大应力减小39.0%,最大位移减小5.6%,总质量减小8.0%。
关键词
碟式太阳能
网架结构
拓扑优化
数值风洞
有限元分析
Keywords
dish solar energy
truss structure
topology optimization
numerical wind tunnel
finite element analysis
分类号
TH114 [机械工程—机械设计及理论]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大型碟式太阳能聚光器网架结构拓扑优化设计
魏克湘
王婵
左红艳
马颖
李玉强
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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