商用光伏电站面板阵列的风荷载CFD模拟
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目录1.荷载统计 (3)1.1支架荷载计算 (3)1.2檩条荷载计算 (3)2.檩条计算 (4)2.1檩条计算模型 (4)2.2计算结构: (5)3.主刚架计算 (74)3.1主刚架计算模型 (74)3.2主刚架计算结果 (78)1.荷载统计1.1支架荷载计算恒荷载:光伏板荷载:18.6KGx7块=130kg檩条荷载:4.11kg/Mx4根X3.5m=57.5kg合计:187.7kg化为集中力:1.88KN/4=0.47Kn活荷载:0.2KN/m2x3.5mx3.32m/4=0.58Kn风荷载:25年一遇风荷载为0.48KN/M21.3*0.48*3.32*3.5/4=1.81KN/M1.2檩条荷载计算恒荷载:光伏板荷载:18.6KGx44块=819kg化为线荷载:8.19KN/4/22.2=0.092KN/m活荷载:0.2KN/m2x22.2mx3.32m/4/22.2=0.166Kn/m风荷载:25年一遇风荷载为0.48KN/M21.3*0.48*22.2*3.32/22.2=0.518KN/m2.檩条计算2.1檩条计算模型构件应力比2.2计算结构:设计主要依据:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012);《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010);《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002);结果输出---- 总信息----结构类型: 单层钢结构厂房设计规范: 按《钢结构设计规范》计算结构重要性系数: 1.00节点总数: 16柱数: 7梁数: 8支座约束数: 7标准截面总数: 2活荷载计算信息: 考虑活荷载不利布置风荷载计算信息: 计算风荷载钢材: Q235梁柱自重计算信息: 柱梁自重都计算恒载作用下柱的轴向变形: 考虑梁柱自重计算增大系数: 1.20基础计算信息: 不计算基础梁刚度增大系数: 1.00钢结构净截面面积与毛截面面积比: 0.90钢柱计算长度系数计算方法: 无侧移钢结构阶形柱的计算长度折减系数: 0.800钢结构受拉柱容许长细比: 300钢结构受压柱容许长细比: 180钢梁(恒+活)容许挠跨比: l / 250钢梁(活)容许挠跨比: l / 300柱顶容许水平位移/柱高: l / 150地震作用计算: 计算水平地震作用计算振型数: 3地震烈度:7.00场地土类别:Ⅱ类附加重量节点数:0设计地震分组:第一组周期折减系数:0.80地震力计算方法:振型分解法结构阻尼比:0.045按GB50011-2010 地震效应增大系数1.000窄行输出全部内容---- 节点坐标----节点号X Y 节点号X Y 节点号X Y( 1) -0.60 1.00 ( 2) 0.00 1.00 ( 3) 3.50 1.00( 4) 7.00 1.00 ( 5) 10.50 1.00 ( 6) 14.00 1.00( 7) 17.50 1.00 ( 8) 21.00 1.00 ( 9) 21.60 1.00( 10) 0.00 0.00 ( 11) 3.50 0.00 ( 12) 7.000.00( 13) 10.50 0.00 ( 14) 14.00 0.00 ( 15) 17.500.00( 16) 21.00 0.00---- 柱关联号--------柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ( 1) 10 2 ( 2) 11 3 ( 3) 124( 4) 13 5 ( 5) 14 6 ( 6) 157( 7) 16 8---- 梁关联号----梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ( 1) 1 2 ( 2) 2 3 ( 3) 34( 4) 4 5 ( 5) 5 6 ( 6) 67( 7) 7 8 ( 8) 8 9---- 柱上下节点偏心----节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值( 1) 0.00 ( 2) 0.00 ( 3) 0.00( 4) 0.00( 5) 0.00 ( 6) 0.00 ( 7) 0.00( 8) 0.00( 9) 0.00 ( 10) 0.00 ( 11) 0.00( 12) 0.00( 13) 0.00 ( 14) 0.00 ( 15) 0.00 ( 16) 0.00---- 标准截面信息----1、标准截面类型( 1) 15, 100, 60, 4.0, 4.0, 5( 2) 72, 2, 100, 50, 15, 2.0 薄壁卷边槽钢[---- 柱布置截面号,铰接信息,截面布置角度----- 柱号标准截铰接截面布柱号标准截铰接截面布面号信息置角度面号信息置角度( 1) 1 2 0 ( 2) 1 2( 3) 1 2 0 ( 4) 1 2( 5) 1 2 0 ( 6) 1 2( 7) 1 2 0---- 梁布置截面号,铰接信息,截面布置角度----- 梁号标准截铰接截面布梁号标准截铰接截面布面号信息置角度面号信息置角度( 1) 2 0 0 ( 2) 2 0( 3) 2 0 0 ( 4) 2 0( 5) 2 0 0 ( 6) 2 0( 7) 2 0 0 ( 8) 2 02、标准截面特性截面号Xc Yc Ix Iy A1 0.05000 0.03000 0.72201E-06 0.16257E-05 0.12160E-022 0.01643 0.05000 0.71756E-06 0.15659E-06 0.44400E-03截面号ix iy W1x W2x W1y W2y1 0.24367E-01 0.36564E-01 0.24067E-04 0.24067E-04 0.32514E-04 0.32514E-042 0.40201E-01 0.18780E-01 0.14351E-04 0.14351E-04 0.89826E-05 0.48081E-05恒荷载计算...节点荷载: 节点号弯矩垂直力水平力柱荷载: 柱号荷载类型荷载值荷载参数1 荷载参数2梁荷载: 连续数荷载个数荷载类型荷载值1 荷载参数1 荷载值2荷载参数21 1 1 0.09 0.001 1 1 0.09 0.001 1 1 0.09 0.001 1 1 0.09 0.001 1 1 0.09 0.001 1 1 0.09 0.001 1 1 0.09 0.001 1 1 0.09 0.00---- 恒荷载标准值作用计算结果------- 柱内力---柱号M N V M N V1 0.00 0.38 0.00 0.00 -0.27 0.002 0.00 0.62 0.00 0.00 -0.51 0.003 0.00 0.56 0.00 0.00 -0.44 0.004 0.00 0.58 0.00 0.00 -0.47 0.005 0.00 0.56 0.00 0.00 -0.44 0.006 0.00 0.62 0.00 0.00 -0.51 0.007 0.00 0.38 0.00 0.00 -0.27 0.00--- 梁内力---梁号M N V M N V1 0.00 0.00 0.00 -0.02 0.00 0.082 0.02 0.00 0.19 -0.16 0.00 0.273 0.16 0.00 0.24 -0.13 0.00 0.224 0.13 0.00 0.23 -0.14 0.00 0.235 0.14 0.00 0.23 -0.13 0.00 0.236 0.13 0.00 0.22 -0.16 0.00 0.247 0.16 0.00 0.27 -0.02 0.00 0.198 0.02 0.00 0.08 0.00 0.00 0.00--- 恒荷载作用下的节点位移(mm) ---节点号. X向位移Y向位移1 0.0 -0.42 0.0 0.03 0.0 0.04 0.0 0.05 0.0 0.06 0.0 0.07 0.0 0.08 0.0 0.09 0.0 -0.4活荷载计算...节点荷载: 节点号弯矩垂直力水平力柱荷载: 柱号荷载类型荷载值荷载参数1 荷载参数2梁荷载: 连续数荷载个数荷载类型荷载值1 荷载参数1 荷载值2 荷载参数21 1 4 0.80 1.751 1 4 0.80 1.751 1 4 0.80 1.751 1 4 0.80 1.751 1 4 0.80 1.75--- 活荷载标准值作用下的节点位移(mm) --- 节点号. X向位移Y向位移1 0.0 0.52 0.0 0.03 0.0 0.04 0.0 0.05 0.0 0.06 0.0 0.07 0.0 0.08 0.0 0.09 0.0 0.5风荷载计算...---- 左风荷载标准值作用----节点荷载: 节点号水平力垂直力柱荷载: 柱号荷载类型荷载值荷载参数1 荷载参数2梁荷载: 连续数荷载个数荷载类型荷载值1 荷载参数1 荷载值2 荷载参数20 1 1 0.51 0.000 1 1 0.51 0.000 1 1 0.51 0.000 1 1 0.51 0.000 1 1 0.51 0.000 1 1 0.51 0.000 1 1 0.51 0.000 1 1 0.51 0.00--- 节点侧向(水平向)位移(mm) ---节点号δx 节点号δx 节点号δx节点号δx( 1) 0.0 ( 2) 0.0 ( 3) 0.0 ( 4) 0.0( 5) 0.0 ( 6) 0.0 ( 7) 0.0 ( 8) 0.0( 9) 0.0 ( 10) 0.0 ( 11) 0.0 ( 12) 0.0( 13) 0.0 ( 14) 0.0 ( 15) 0.0 ( 16) 0.0--- 柱内力---柱号M N V M N V1 0.00 1.04 0.00 0.00 -1.04 0.002 0.00 1.98 0.00 0.00 -1.98 0.003 0.00 1.73 0.00 0.00 -1.73 0.004 0.00 1.81 0.00 0.00 -1.81 0.005 0.00 1.73 0.00 0.00 -1.73 0.006 0.00 1.98 0.00 0.00 -1.98 0.007 0.00 1.04 0.00 0.00 -1.04 0.00--- 梁内力---梁号M N V M N V1 0.00 0.00 0.00 -0.09 0.00 0.312 0.09 0.00 0.74 -0.64 0.00 1.053 0.64 0.00 0.93 -0.49 0.00 0.854 0.49 0.00 0.88 -0.54 0.00 0.915 0.54 0.00 0.91 -0.49 0.00 0.886 0.49 0.00 0.85 -0.64 0.00 0.937 0.64 0.00 1.05 -0.09 0.00 0.748 0.09 0.00 0.31 0.00 0.00 0.00---- 右风荷载标准值作用----节点荷载: 节点号水平力垂直力柱荷载: 柱号荷载类型荷载值荷载参数1荷载参数2梁荷载: 连续数荷载个数荷载类型荷载值1 荷载参数1 荷载值2 荷载参数20 1 1 -0.51 0.000 1 1 -0.51 0.000 1 1 -0.51 0.000 1 1 -0.51 0.000 1 1 -0.51 0.000 1 1 -0.51 0.000 1 1 -0.51 0.000 1 1 -0.51 0.00--- 节点侧向(水平向)位移(mm) ---节点号δx 节点号δx 节点号δx节点号δx( 1) 0.0 ( 2) 0.0 ( 3) 0.0 ( 4) 0.0( 5) 0.0 ( 6) 0.0 ( 7) 0.0 ( 8) 0.0( 9) 0.0 ( 10) 0.0 ( 11) 0.0 ( 12) 0.0( 13) 0.0 ( 14) 0.0 ( 15) 0.0 ( 16) 0.0--- 柱内力---柱号M N V M N V1 0.00 -1.04 0.00 0.00 1.04 0.002 0.00 -1.98 0.00 0.00 1.98 0.003 0.00 -1.73 0.00 0.00 1.73 0.004 0.00 -1.81 0.00 0.00 1.81 0.005 0.00 -1.73 0.00 0.00 1.73 0.006 0.00 -1.98 0.00 0.00 1.98 0.007 0.00 -1.04 0.00 0.00 1.04 0.00--- 梁内力---梁号M N V M N V1 0.00 0.00 0.00 0.09 0.00 -0.312 -0.09 0.00 -0.74 0.64 0.00 -1.053 -0.64 0.00 -0.93 0.49 0.00 -0.854 -0.49 0.00 -0.88 0.54 0.00 -0.915 -0.54 0.00 -0.91 0.49 0.00 -0.886 -0.49 0.00 -0.85 0.64 0.00 -0.937 -0.64 0.00 -1.05 0.09 0.00 -0.748 -0.09 0.00 -0.31 0.00 0.00 0.00地震计算...----- 左震动标准值作用计算结果-----地震力计算质量集中信息:质量集中节点号:1质点重量:5.310水平地震标准值作用底层剪力:0.374底层最小地震剪力(抗震规范5.2.5条): 0.085各质点地震力调整系数: 1.000地震力调整后剪重比:0.071*** 第1振型结构自振周期(已乘周期折减系数,单位:秒): 0.073特征向量:1.000各质点的水平地震力(kN):0.374--- 节点侧向(水平向)位移(mm) ---节点号δx 节点号δx 节点号δx 节点号δx( 1) 0.1 ( 2) 0.1 ( 3) 0.1 ( 4) 0.1( 5) 0.1 ( 6) 0.1 ( 7) 0.1 ( 8) 0.1( 9) 0.1 ( 10) 0.0 ( 11) 0.0 ( 12) 0.0( 13) 0.0 ( 14) 0.0 ( 15) 0.0 ( 16) 0.0*** 左地震各振型叠加(SRSS)水平地震作用效应输出:--- 节点侧向(水平向)位移(mm) ---节点号δx 节点号δx 节点号δx 节点号δx( 1) 0.1 ( 2) 0.1 ( 3) 0.1 ( 4) 0.1( 5) 0.1 ( 6) 0.1 ( 7) 0.1 ( 8) 0.1( 9) 0.1 ( 10) 0.0 ( 11) 0.0 ( 12) 0.0( 13) 0.0 ( 14) 0.0 ( 15) 0.0 ( 16) 0.0--- 柱内力---柱号M N V M N V1 0.05 0.00 0.05 0.00 0.00 -0.052 0.05 0.00 0.05 0.00 0.00 -0.053 0.05 0.00 0.05 0.00 0.00 -0.054 0.05 0.00 0.05 0.00 0.00 -0.055 0.05 0.00 0.05 0.00 0.00 -0.056 0.05 0.00 0.05 0.00 0.00 -0.057 0.05 0.00 0.05 0.00 0.00 -0.05--- 梁内力---梁号M N V M N V1 0.00 0.04 0.00 0.00 -0.04 0.002 0.00 0.03 0.00 0.00 -0.03 0.003 0.00 0.02 0.00 0.00 -0.02 0.004 0.00 0.01 0.00 0.00 -0.01 0.005 0.00 -0.01 0.00 0.00 0.01 0.006 0.00 -0.02 0.00 0.00 0.02 0.007 0.00 -0.03 0.00 0.00 0.03 0.008 0.00 -0.04 0.00 0.00 0.04 0.00振型参与质量系数:100.00%----- 右震动标准值作用计算结果-----地震力计算质量集中信息:质量集中节点号:9质点重量:5.310水平地震标准值作用底层剪力:0.374底层最小地震剪力(抗震规范5.2.5条): 0.085各质点地震力调整系数: 1.000地震力调整后剪重比:0.071*** 第1振型结构自振周期(已乘周期折减系数,单位:秒): 0.073特征向量:1.000各质点的水平地震力(kN):0.374--- 节点侧向(水平向)位移(mm) ---节点号δx 节点号δx 节点号δx 节点号δx( 1) -0.1 ( 2) -0.1 ( 3) -0.1 ( 4) -0.1( 5) -0.1 ( 6) -0.1 ( 7) -0.1 ( 8) -0.1( 9) -0.1 ( 10) 0.0 ( 11) 0.0 ( 12) 0.0( 13) 0.0 ( 14) 0.0 ( 15) 0.0 ( 16) 0.0*** 右地震各振型叠加(SRSS)水平地震作用效应输出:--- 节点侧向(水平向)位移(mm) ---节点号δx 节点号δx 节点号δx 节点号δx( 1) -0.1 ( 2) -0.1 ( 3) -0.1 ( 4) -0.1( 5) -0.1 ( 6) -0.1 ( 7) -0.1 ( 8) -0.1( 9) -0.1 ( 10) 0.0 ( 11) 0.0 ( 12) 0.0( 13) 0.0 ( 14) 0.0 ( 15) 0.0 ( 16) 0.0--- 柱内力---柱号M N V M N V1 -0.05 0.00 -0.05 0.00 0.00 0.052 -0.05 0.00 -0.05 0.00 0.00 0.053 -0.05 0.00 -0.05 0.00 0.00 0.054 -0.05 0.00 -0.05 0.00 0.00 0.055 -0.05 0.00 -0.05 0.00 0.00 0.056 -0.05 0.00 -0.05 0.00 0.00 0.057 -0.05 0.00 -0.05 0.00 0.00 0.05--- 梁内力---梁号M N V M N V1 0.00 -0.04 0.00 0.00 0.04 0.002 0.00 -0.03 0.00 0.00 0.03 0.003 0.00 -0.02 0.00 0.00 0.02 0.004 0.00 -0.01 0.00 0.00 0.01 0.005 0.00 0.01 0.00 0.00 -0.01 0.006 0.00 0.02 0.00 0.00 -0.02 0.007 0.00 0.03 0.00 0.00 -0.03 0.008 0.00 0.04 0.00 0.00 -0.04 0.00振型参与质量系数:100.00%荷载效应组合计算...----- 荷载效应组合及强度、稳定、配筋计算-------------------------------------------------------------------------------------钢柱 1截面类型= 15; 布置角度= 0; 计算长度:Lx= 0.73, Ly= 1.00; 长细比:λx= 30.0,λy= 27.3构件长度= 1.00; 计算长度系数: Ux= 0.73 Uy= 1.00抗震等级: 三级截面参数: B= 100, H= 60, T1= 4, T2= 4轴压截面分类:X轴:c类, Y轴:c类构件钢号:Q235验算规范: 普钢规范GB50017-2003柱下端柱上端组合号M N V M NV1 0.00 1.92 0.00 0.00 -1.780.002 0.00 1.84 0.00 0.00 -1.730.003 0.00 -1.00 0.00 0.00 1.140.004 0.00 -1.08 0.00 0.00 1.190.005 0.00 0.39 0.00 0.00 -0.260.006 0.00 0.32 0.00 0.00 -0.200.007 0.00 0.47 0.00 0.00 -0.320.008 0.00 0.39 0.00 0.00 -0.260.009 0.00 0.32 0.00 0.00 -0.200.0010 0.00 0.47 0.00 0.00 -0.320.0011 0.00 0.48 0.00 0.00 -0.350.0012 0.00 0.41 0.00 0.00 -0.290.0013 0.00 0.53 0.00 0.00 -0.380.000.0015 0.00 0.29 0.00 0.00 -0.18 0.0016 0.00 0.45 0.00 0.00 -0.30 0.0017 0.00 1.27 0.00 0.00 -1.13 0.0018 0.00 1.19 0.00 0.00 -1.08 0.0019 0.00 -0.48 0.00 0.00 0.62 0.0020 0.00 -0.56 0.00 0.00 0.67 0.0021 0.00 1.27 0.00 0.00 -1.13 0.0022 0.00 1.19 0.00 0.00 -1.08 0.0023 0.00 -0.48 0.00 0.00 0.62 0.0024 0.00 -0.56 0.00 0.00 0.67 0.0025 0.00 1.36 0.00 0.00 -1.22 0.0026 0.00 1.28 0.00 0.00 -1.17 0.0027 0.00 -0.39 0.00 0.00 0.53 0.0028 0.00 -0.47 0.00 0.00 0.58 0.0029 0.00 1.25 0.00 0.00 -1.11 0.0030 0.00 1.17 0.00 0.00 -1.06 0.0031 0.00 -0.51 0.00 0.00 0.64 0.0032 0.00 -0.58 0.00 0.00 0.70 0.0033 0.00 1.87 0.00 0.00 -1.74 0.0034 0.00 1.80 0.00 0.00 -1.68 0.0035 0.00 -1.05 0.00 0.00 1.18 0.000.0037 0.00 1.87 0.00 0.00 -1.740.0038 0.00 1.80 0.00 0.00 -1.680.0039 0.00 -1.05 0.00 0.00 1.180.0040 0.00 -1.12 0.00 0.00 1.240.0041 0.00 1.94 0.00 0.00 -1.800.0042 0.00 1.86 0.00 0.00 -1.740.0043 0.00 -0.98 0.00 0.00 1.120.0044 0.00 -1.06 0.00 0.00 1.180.0045 0.00 1.86 0.00 0.00 -1.720.0046 0.00 1.78 0.00 0.00 -1.670.0047 0.00 -1.06 0.00 0.00 1.200.0048 0.00 -1.14 0.00 0.00 1.250.0049 0.07 0.43 0.07 0.00 -0.29-0.0750 0.07 0.36 0.07 0.00 -0.24-0.0751 -0.07 0.43 -0.07 0.00 -0.290.0752 -0.07 0.36 -0.07 0.00 -0.240.0753 -0.07 0.47 -0.07 0.00 -0.330.0754 -0.07 0.39 -0.07 0.00 -0.280.0755 -0.07 0.42 -0.07 0.00 -0.280.0756 -0.07 0.35 -0.07 0.00 -0.240.07强度计算最大应力对应组合号: 53, M= -0.07, N= 0.47, M= 0.00,N= -0.33强度计算最大应力(N/mm*mm) = 2.64强度计算最大应力比= 0.012平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 1.79平面内稳定计算最大应力比= 0.008平面外稳定计算最大应力对应组合号: 41, M= 0.00, N= 1.94, M= 0.00, N= -1.80平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 1.73平面外稳定计算最大应力比= 0.008腹板容许高厚比计算对应组合号: 49, M= 0.07, N= 0.43, M=0.00, N= -0.29GB50017腹板容许高厚比[H0/TW] = 40.00GB50011腹板容许高厚比[H0/TW] = 38.00翼缘容许宽厚比[B/T] = 38.00强度计算最大应力< f= 215.00平面内稳定计算最大应力< f= 215.00平面外稳定计算最大应力< f= 215.00腹板高厚比H0/TW= 13.00 < [H0/TW]= 38.00翼缘宽厚比B/T = 23.00 < [B/T]= 38.00压杆,平面内长细比λ= 30. ≤[λ]= 180压杆,平面外长细比λ= 27. ≤[λ]= 180构件重量(Kg)= 9.55--------------------------------------------------------------------------------钢柱 2截面类型= 15; 布置角度= 0; 计算长度:Lx= 0.73, Ly= 1.00; 长细比:λx= 30.0,λy= 27.3构件长度= 1.00; 计算长度系数: Ux= 0.73 Uy= 1.00抗震等级: 三级截面参数: B= 100, H= 60, T1= 4, T2= 4轴压截面分类:X轴:c类, Y轴:c类构件钢号:Q235验算规范: 普钢规范GB50017-2003柱下端柱上端组合号M N V M NV1 0.00 3.52 0.00 0.00 -3.392 0.00 3.40 0.00 0.00 -3.29 0.003 0.00 -2.03 0.00 0.00 2.16 0.004 0.00 -2.15 0.00 0.00 2.27 0.005 0.00 1.28 0.00 0.00 -1.14 0.006 0.00 1.15 0.00 0.00 -1.04 0.007 0.00 1.21 0.00 0.00 -1.06 0.008 0.00 1.28 0.00 0.00 -1.14 0.009 0.00 1.15 0.00 0.00 -1.04 0.0010 0.00 1.21 0.00 0.00 -1.06 0.0011 0.00 1.42 0.00 0.00 -1.28 0.0012 0.00 1.30 0.00 0.00 -1.18 0.0013 0.00 1.31 0.00 0.00 -1.16 0.0014 0.00 0.61 0.00 0.00 -0.47 0.0015 0.00 0.48 0.00 0.00 -0.37 0.0016 0.00 0.74 0.00 0.00 -0.59 0.0017 0.00 2.95 0.00 0.00 -2.81 0.0018 0.00 2.82 0.00 0.00 -2.71 0.0019 0.00 -0.39 0.00 0.00 0.52 0.0020 0.00 -0.51 0.00 0.00 0.63 0.0021 0.00 2.95 0.00 0.00 -2.81 0.0022 0.00 2.82 0.00 0.00 -2.71 0.0023 0.00 -0.39 0.00 0.00 0.5224 0.00 -0.51 0.00 0.00 0.63 0.0025 0.00 3.09 0.00 0.00 -2.95 0.0026 0.00 2.96 0.00 0.00 -2.85 0.0027 0.00 -0.24 0.00 0.00 0.38 0.0028 0.00 -0.37 0.00 0.00 0.48 0.0029 0.00 2.27 0.00 0.00 -2.13 0.0030 0.00 2.15 0.00 0.00 -2.03 0.0031 0.00 -1.06 0.00 0.00 1.20 0.0032 0.00 -1.18 0.00 0.00 1.30 0.0033 0.00 3.90 0.00 0.00 -3.76 0.0034 0.00 3.77 0.00 0.00 -3.66 0.0035 0.00 -1.66 0.00 0.00 1.79 0.0036 0.00 -1.78 0.00 0.00 1.89 0.0037 0.00 3.90 0.00 0.00 -3.76 0.0038 0.00 3.77 0.00 0.00 -3.66 0.0039 0.00 -1.66 0.00 0.00 1.79 0.0040 0.00 -1.78 0.00 0.00 1.89 0.0041 0.00 4.00 0.00 0.00 -3.86 0.0042 0.00 3.87 0.00 0.00 -3.76 0.0043 0.00 -1.56 0.00 0.00 1.69 0.0044 0.00 -1.68 0.00 0.00 1.80 0.0045 0.00 3.43 0.00 0.00 -3.2946 0.00 3.30 0.00 0.00 -3.190.0047 0.00 -2.13 0.00 0.00 2.260.0048 0.00 -2.25 0.00 0.00 2.370.0049 0.07 0.98 0.07 0.00 -0.84-0.0750 0.07 0.81 0.07 0.00 -0.70-0.0751 -0.07 0.98 -0.07 0.00 -0.840.0752 -0.07 0.81 -0.07 0.00 -0.700.0753 -0.07 1.04 -0.07 0.00 -0.900.0754 -0.07 0.86 -0.07 0.00 -0.750.0755 -0.07 0.69 -0.07 0.00 -0.550.0756 -0.07 0.57 -0.07 0.00 -0.460.07强度计算最大应力对应组合号: 41, M= 0.00, N= 4.00, M= 0.00, N= -3.86强度计算最大应力(N/mm*mm) = 3.65强度计算最大应力比= 0.017平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 3.64平面内稳定计算最大应力比= 0.017平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 3.58平面外稳定计算最大应力比= 0.017腹板容许高厚比计算对应组合号: 49, M= 0.07, N= 0.98, M=0.00, N= -0.84GB50017腹板容许高厚比[H0/TW] = 40.00GB50011腹板容许高厚比[H0/TW] = 38.00翼缘容许宽厚比[B/T] = 38.00强度计算最大应力< f= 215.00平面内稳定计算最大应力< f= 215.00平面外稳定计算最大应力< f= 215.00腹板高厚比H0/TW= 13.00 < [H0/TW]= 38.00翼缘宽厚比B/T = 23.00 < [B/T]= 38.00压杆,平面内长细比λ= 30. ≤[λ]= 180压杆,平面外长细比λ= 27. ≤[λ]= 180构件重量(Kg)= 9.55--------------------------------------------------------------------------------钢柱 3截面类型= 15; 布置角度= 0; 计算长度:Lx= 0.73, Ly= 1.00; 长细比:λx= 30.0,λy= 27.3构件长度= 1.00; 计算长度系数: Ux= 0.73 Uy= 1.00抗震等级: 三级截面参数: B= 100, H= 60, T1= 4, T2= 4轴压截面分类:X轴:c类, Y轴:c类构件钢号:Q235验算规范: 普钢规范GB50017-2003柱下端柱上端组合号M N V M NV1 0.00 3.09 0.00 0.00 -2.950.002 0.00 2.98 0.00 0.00 -2.860.003 0.00 -1.75 0.00 0.00 1.890.004 0.00 -1.86 0.00 0.00 1.980.005 0.00 1.91 0.00 0.00 -1.770.006 0.00 1.79 0.00 0.00 -1.680.007 0.00 1.62 0.00 0.00 -1.460.008 0.00 1.91 0.00 0.00 -1.770.009 0.00 1.79 0.00 0.00 -1.680.0010 0.00 1.62 0.00 0.00 -1.460.0011 0.00 2.06 0.00 0.00 -1.920.0012 0.00 1.95 0.00 0.00 -1.8413 0.00 1.73 0.00 0.00 -1.57 0.0014 0.00 0.52 0.00 0.00 -0.38 0.0015 0.00 0.40 0.00 0.00 -0.29 0.0016 0.00 0.65 0.00 0.00 -0.49 0.0017 0.00 3.36 0.00 0.00 -3.22 0.0018 0.00 3.25 0.00 0.00 -3.13 0.0019 0.00 0.45 0.00 0.00 -0.32 0.0020 0.00 0.34 0.00 0.00 -0.23 0.0021 0.00 3.36 0.00 0.00 -3.22 0.0022 0.00 3.25 0.00 0.00 -3.13 0.0023 0.00 0.45 0.00 0.00 -0.32 0.0024 0.00 0.34 0.00 0.00 -0.23 0.0025 0.00 3.51 0.00 0.00 -3.38 0.0026 0.00 3.40 0.00 0.00 -3.29 0.0027 0.00 0.61 0.00 0.00 -0.47 0.0028 0.00 0.50 0.00 0.00 -0.38 0.0029 0.00 1.97 0.00 0.00 -1.83 0.0030 0.00 1.86 0.00 0.00 -1.74 0.0031 0.00 -0.94 0.00 0.00 1.07 0.0032 0.00 -1.05 0.00 0.00 1.16 0.0033 0.00 3.96 0.00 0.00 -3.82 0.0034 0.00 3.84 0.00 0.00 -3.7335 0.00 -0.88 0.00 0.00 1.02 0.0036 0.00 -1.00 0.00 0.00 1.11 0.0037 0.00 3.96 0.00 0.00 -3.82 0.0038 0.00 3.84 0.00 0.00 -3.73 0.0039 0.00 -0.88 0.00 0.00 1.02 0.0040 0.00 -1.00 0.00 0.00 1.11 0.0041 0.00 4.06 0.00 0.00 -3.93 0.0042 0.00 3.95 0.00 0.00 -3.84 0.0043 0.00 -0.78 0.00 0.00 0.91 0.0044 0.00 -0.89 0.00 0.00 1.00 0.0045 0.00 2.98 0.00 0.00 -2.84 0.0046 0.00 2.87 0.00 0.00 -2.76 0.0047 0.00 -1.86 0.00 0.00 2.00 0.0048 0.00 -1.97 0.00 0.00 2.08 0.0049 0.07 1.20 0.07 0.00 -1.06 -0.0750 0.07 1.00 0.07 0.00 -0.89 -0.0751 -0.07 1.20 -0.07 0.00 -1.06 0.0752 -0.07 1.00 -0.07 0.00 -0.89 0.0753 -0.07 1.27 -0.07 0.00 -1.13 0.0754 -0.07 1.06 -0.07 0.00 -0.94 0.0755 -0.07 0.60 -0.07 0.00 -0.47 0.0756 -0.07 0.50 -0.07 0.00 -0.39强度计算最大应力对应组合号: 41, M= 0.00, N= 4.06, M= 0.00, N= -3.93强度计算最大应力(N/mm*mm) = 3.71强度计算最大应力比= 0.017平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 3.70平面内稳定计算最大应力比= 0.017平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 3.64平面外稳定计算最大应力比= 0.017腹板容许高厚比计算对应组合号: 49, M= 0.07, N= 1.20, M=0.00, N= -1.06GB50017腹板容许高厚比[H0/TW] = 40.00GB50011腹板容许高厚比[H0/TW] = 38.00翼缘容许宽厚比[B/T] = 38.00强度计算最大应力< f= 215.00平面内稳定计算最大应力< f= 215.00平面外稳定计算最大应力< f= 215.00腹板高厚比H0/TW= 13.00 < [H0/TW]= 38.00翼缘宽厚比B/T = 23.00 < [B/T]= 38.00压杆,平面内长细比λ= 30. ≤[λ]= 180压杆,平面外长细比λ= 27. ≤[λ]= 180构件重量(Kg)= 9.55--------------------------------------------------------------------------------钢柱 4截面类型= 15; 布置角度= 0; 计算长度:Lx= 0.73, Ly= 1.00; 长细比:λx= 30.0,λy= 27.3构件长度= 1.00; 计算长度系数: Ux= 0.73 Uy= 1.00抗震等级: 三级截面参数: B= 100, H= 60, T1= 4, T2= 4轴压截面分类:X轴:c类, Y轴:c类构件钢号:Q235验算规范: 普钢规范GB50017-2003柱下端柱上端组合号M N V M NV1 0.00 3.23 0.00 0.00 -3.102 0.00 3.12 0.00 0.00 -3.00 0.003 0.00 -1.84 0.00 0.00 1.98 0.004 0.00 -1.96 0.00 0.00 2.07 0.005 0.00 1.80 0.00 0.00 -1.66 0.006 0.00 1.68 0.00 0.00 -1.57 0.007 0.00 1.56 0.00 0.00 -1.40 0.008 0.00 1.80 0.00 0.00 -1.66 0.009 0.00 1.68 0.00 0.00 -1.57 0.0010 0.00 1.56 0.00 0.00 -1.40 0.0011 0.00 2.09 0.00 0.00 -1.95 0.0012 0.00 1.97 0.00 0.00 -1.86 0.0013 0.00 1.76 0.00 0.00 -1.60 0.0014 0.00 0.41 0.00 0.00 -0.27 0.0015 0.00 0.29 0.00 0.00 -0.18 0.0016 0.00 0.58 0.00 0.00 -0.43 0.0017 0.00 3.32 0.00 0.00 -3.19 0.0018 0.00 3.21 0.00 0.00 -3.09 0.0019 0.00 0.28 0.00 0.00 -0.14 0.0020 0.00 0.16 0.00 0.00 -0.05 0.0021 0.00 3.32 0.00 0.00 -3.19 0.0022 0.00 3.21 0.00 0.00 -3.09 0.0023 0.00 0.28 0.00 0.00 -0.1424 0.00 0.16 0.00 0.00 -0.05 0.0025 0.00 3.61 0.00 0.00 -3.48 0.0026 0.00 3.50 0.00 0.00 -3.38 0.0027 0.00 0.57 0.00 0.00 -0.43 0.0028 0.00 0.45 0.00 0.00 -0.34 0.0029 0.00 1.93 0.00 0.00 -1.79 0.0030 0.00 1.81 0.00 0.00 -1.70 0.0031 0.00 -1.12 0.00 0.00 1.25 0.0032 0.00 -1.23 0.00 0.00 1.35 0.0033 0.00 4.01 0.00 0.00 -3.87 0.0034 0.00 3.89 0.00 0.00 -3.78 0.0035 0.00 -1.07 0.00 0.00 1.21 0.0036 0.00 -1.19 0.00 0.00 1.30 0.0037 0.00 4.01 0.00 0.00 -3.87 0.0038 0.00 3.89 0.00 0.00 -3.78 0.0039 0.00 -1.07 0.00 0.00 1.21 0.0040 0.00 -1.19 0.00 0.00 1.30 0.0041 0.00 4.21 0.00 0.00 -4.07 0.0042 0.00 4.09 0.00 0.00 -3.98 0.0043 0.00 -0.87 0.00 0.00 1.00 0.0044 0.00 -0.98 0.00 0.00 1.10 0.0045 0.00 3.03 0.00 0.00 -2.890.0046 0.00 2.92 0.00 0.00 -2.800.0047 0.00 -2.05 0.00 0.00 2.180.0048 0.00 -2.16 0.00 0.00 2.280.0049 0.07 1.17 0.07 0.00 -1.03-0.0750 0.07 0.97 0.07 0.00 -0.86-0.0751 -0.07 1.17 -0.07 0.00 -1.030.0752 -0.07 0.97 -0.07 0.00 -0.860.0753 -0.07 1.29 -0.07 0.00 -1.160.0754 -0.07 1.08 -0.07 0.00 -0.960.0755 -0.07 0.57 -0.07 0.00 -0.430.0756 -0.07 0.48 -0.07 0.00 -0.360.07强度计算最大应力对应组合号: 41, M= 0.00, N= 4.21, M= 0.00, N= -4.07强度计算最大应力(N/mm*mm) = 3.85强度计算最大应力比= 0.018平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 3.84平面内稳定计算最大应力比= 0.018平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 3.77平面外稳定计算最大应力比= 0.018腹板容许高厚比计算对应组合号: 49, M= 0.07, N= 1.17, M=0.00, N= -1.03GB50017腹板容许高厚比[H0/TW] = 40.00GB50011腹板容许高厚比[H0/TW] = 38.00翼缘容许宽厚比[B/T] = 38.00强度计算最大应力< f= 215.00平面内稳定计算最大应力< f= 215.00平面外稳定计算最大应力< f= 215.00腹板高厚比H0/TW= 13.00 < [H0/TW]= 38.00翼缘宽厚比B/T = 23.00 < [B/T]= 38.00压杆,平面内长细比λ= 30. ≤[λ]= 180压杆,平面外长细比λ= 27. ≤[λ]= 180构件重量(Kg)= 9.55--------------------------------------------------------------------------------钢柱 5截面类型= 15; 布置角度= 0; 计算长度:Lx= 0.73, Ly= 1.00; 长细比:λx= 30.0,λy= 27.3构件长度= 1.00; 计算长度系数: Ux= 0.73 Uy= 1.00抗震等级: 三级截面参数: B= 100, H= 60, T1= 4, T2= 4轴压截面分类:X轴:c类, Y轴:c类构件钢号:Q235验算规范: 普钢规范GB50017-2003柱下端柱上端组合号M N V M NV1 0.00 3.09 0.00 0.00 -2.950.002 0.00 2.98 0.00 0.00 -2.860.003 0.00 -1.75 0.00 0.00 1.890.004 0.00 -1.86 0.00 0.00 1.980.005 0.00 1.74 0.00 0.00 -1.600.006 0.00 1.63 0.00 0.00 -1.510.007 0.00 1.50 0.00 0.00 -1.350.008 0.00 1.74 0.00 0.00 -1.600.009 0.00 1.63 0.00 0.00 -1.510.0010 0.00 1.50 0.00 0.00 -1.350.0011 0.00 2.06 0.00 0.00 -1.920.0012 0.00 1.95 0.00 0.00 -1.8413 0.00 1.73 0.00 0.00 -1.57 0.0014 0.00 0.35 0.00 0.00 -0.21 0.0015 0.00 0.24 0.00 0.00 -0.12 0.0016 0.00 0.53 0.00 0.00 -0.37 0.0017 0.00 3.19 0.00 0.00 -3.05 0.0018 0.00 3.08 0.00 0.00 -2.96 0.0019 0.00 0.29 0.00 0.00 -0.15 0.0020 0.00 0.18 0.00 0.00 -0.06 0.0021 0.00 3.19 0.00 0.00 -3.05 0.0022 0.00 3.08 0.00 0.00 -2.96 0.0023 0.00 0.29 0.00 0.00 -0.15 0.0024 0.00 0.18 0.00 0.00 -0.06 0.0025 0.00 3.51 0.00 0.00 -3.38 0.0026 0.00 3.40 0.00 0.00 -3.29 0.0027 0.00 0.61 0.00 0.00 -0.47 0.0028 0.00 0.50 0.00 0.00 -0.38 0.0029 0.00 1.80 0.00 0.00 -1.66 0.0030 0.00 1.69 0.00 0.00 -1.57 0.0031 0.00 -1.10 0.00 0.00 1.24 0.0032 0.00 -1.22 0.00 0.00 1.33 0.0033 0.00 3.84 0.00 0.00 -3.70 0.0034 0.00 3.73 0.00 0.00 -3.6135 0.00 -1.00 0.00 0.00 1.14 0.0036 0.00 -1.11 0.00 0.00 1.23 0.0037 0.00 3.84 0.00 0.00 -3.70 0.0038 0.00 3.73 0.00 0.00 -3.61 0.0039 0.00 -1.00 0.00 0.00 1.14 0.0040 0.00 -1.11 0.00 0.00 1.23 0.0041 0.00 4.06 0.00 0.00 -3.93 0.0042 0.00 3.95 0.00 0.00 -3.84 0.0043 0.00 -0.78 0.00 0.00 0.91 0.0044 0.00 -0.89 0.00 0.00 1.00 0.0045 0.00 2.86 0.00 0.00 -2.73 0.0046 0.00 2.75 0.00 0.00 -2.64 0.0047 0.00 -1.98 0.00 0.00 2.11 0.0048 0.00 -2.09 0.00 0.00 2.20 0.0049 0.07 1.13 0.07 0.00 -0.99 -0.0750 0.07 0.94 0.07 0.00 -0.83 -0.0751 -0.07 1.13 -0.07 0.00 -0.99 0.0752 -0.07 0.94 -0.07 0.00 -0.83 0.0753 -0.07 1.27 -0.07 0.00 -1.13 0.0754 -0.07 1.06 -0.07 0.00 -0.94 0.0755 -0.07 0.53 -0.07 0.00 -0.39 0.0756 -0.07 0.44 -0.07 0.00 -0.33强度计算最大应力对应组合号: 41, M= 0.00, N= 4.06, M= 0.00, N= -3.93强度计算最大应力(N/mm*mm) = 3.71强度计算最大应力比= 0.017平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 3.70平面内稳定计算最大应力比= 0.017平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 3.64平面外稳定计算最大应力比= 0.017腹板容许高厚比计算对应组合号: 49, M= 0.07, N= 1.13, M=0.00, N= -0.99GB50017腹板容许高厚比[H0/TW] = 40.00GB50011腹板容许高厚比[H0/TW] = 38.00翼缘容许宽厚比[B/T] = 38.00强度计算最大应力< f= 215.00平面内稳定计算最大应力< f= 215.00平面外稳定计算最大应力< f= 215.00腹板高厚比H0/TW= 13.00 < [H0/TW]= 38.00翼缘宽厚比B/T = 23.00 < [B/T]= 38.00压杆,平面内长细比λ= 30. ≤[λ]= 180压杆,平面外长细比λ= 27. ≤[λ]= 180构件重量(Kg)= 9.55--------------------------------------------------------------------------------钢柱 6截面类型= 15; 布置角度= 0; 计算长度:Lx= 0.73, Ly= 1.00; 长细比:λx= 30.0,λy= 27.3构件长度= 1.00; 计算长度系数: Ux= 0.73 Uy= 1.00抗震等级: 三级截面参数: B= 100, H= 60, T1= 4, T2= 4轴压截面分类:X轴:c类, Y轴:c类构件钢号:Q235验算规范: 普钢规范GB50017-2003柱下端柱上端组合号M N V M NV1 0.00 3.52 0.00 0.00 -3.392 0.00 3.40 0.00 0.00 -3.29 0.003 0.00 -2.03 0.00 0.00 2.16 0.004 0.00 -2.15 0.00 0.00 2.27 0.005 0.00 2.09 0.00 0.00 -1.95 0.006 0.00 1.97 0.00 0.00 -1.85 0.007 0.00 1.78 0.00 0.00 -1.63 0.008 0.00 2.09 0.00 0.00 -1.95 0.009 0.00 1.97 0.00 0.00 -1.85 0.0010 0.00 1.78 0.00 0.00 -1.63 0.0011 0.00 2.23 0.00 0.00 -2.10 0.0012 0.00 2.11 0.00 0.00 -1.99 0.0013 0.00 1.88 0.00 0.00 -1.73 0.0014 0.00 0.61 0.00 0.00 -0.47 0.0015 0.00 0.48 0.00 0.00 -0.37 0.0016 0.00 0.74 0.00 0.00 -0.59 0.0017 0.00 3.76 0.00 0.00 -3.62 0.0018 0.00 3.63 0.00 0.00 -3.52 0.0019 0.00 0.43 0.00 0.00 -0.29 0.0020 0.00 0.30 0.00 0.00 -0.19 0.0021 0.00 3.76 0.00 0.00 -3.62 0.0022 0.00 3.63 0.00 0.00 -3.52 0.0023 0.00 0.43 0.00 0.00 -0.2924 0.00 0.30 0.00 0.00 -0.19 0.0025 0.00 3.90 0.00 0.00 -3.76 0.0026 0.00 3.77 0.00 0.00 -3.66 0.0027 0.00 0.57 0.00 0.00 -0.43 0.0028 0.00 0.44 0.00 0.00 -0.33 0.0029 0.00 2.27 0.00 0.00 -2.13 0.0030 0.00 2.15 0.00 0.00 -2.03 0.0031 0.00 -1.06 0.00 0.00 1.20 0.0032 0.00 -1.18 0.00 0.00 1.30 0.0033 0.00 4.46 0.00 0.00 -4.33 0.0034 0.00 4.34 0.00 0.00 -4.23 0.0035 0.00 -1.09 0.00 0.00 1.22 0.0036 0.00 -1.21 0.00 0.00 1.33 0.0037 0.00 4.46 0.00 0.00 -4.33 0.0038 0.00 4.34 0.00 0.00 -4.23 0.0039 0.00 -1.09 0.00 0.00 1.22 0.0040 0.00 -1.21 0.00 0.00 1.33 0.0041 0.00 4.56 0.00 0.00 -4.43 0.0042 0.00 4.44 0.00 0.00 -4.32 0.0043 0.00 -0.99 0.00 0.00 1.13 0.0044 0.00 -1.11 0.00 0.00 1.23 0.0045 0.00 3.43 0.00 0.00 -3.2946 0.00 3.30 0.00 0.00 -3.190.0047 0.00 -2.13 0.00 0.00 2.260.0048 0.00 -2.25 0.00 0.00 2.370.0049 0.07 1.32 0.07 0.00 -1.19-0.0750 0.07 1.10 0.07 0.00 -0.99-0.0751 -0.07 1.32 -0.07 0.00 -1.190.0752 -0.07 1.10 -0.07 0.00 -0.990.0753 -0.07 1.39 -0.07 0.00 -1.250.0754 -0.07 1.15 -0.07 0.00 -1.040.0755 -0.07 0.69 -0.07 0.00 -0.550.0756 -0.07 0.57 -0.07 0.00 -0.460.07强度计算最大应力对应组合号: 41, M= 0.00, N= 4.56, M= 0.00, N= -4.43强度计算最大应力(N/mm*mm) = 4.17强度计算最大应力比= 0.019平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 4.16平面内稳定计算最大应力比= 0.019平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 4.08平面外稳定计算最大应力比= 0.019腹板容许高厚比计算对应组合号: 49, M= 0.07, N= 1.32, M=0.00, N= -1.19GB50017腹板容许高厚比[H0/TW] = 40.00GB50011腹板容许高厚比[H0/TW] = 38.00翼缘容许宽厚比[B/T] = 38.00强度计算最大应力< f= 215.00平面内稳定计算最大应力< f= 215.00平面外稳定计算最大应力< f= 215.00腹板高厚比H0/TW= 13.00 < [H0/TW]= 38.00翼缘宽厚比B/T = 23.00 < [B/T]= 38.00压杆,平面内长细比λ= 30. ≤[λ]= 180压杆,平面外长细比λ= 27. ≤[λ]= 180构件重量(Kg)= 9.55--------------------------------------------------------------------------------钢柱7截面类型= 15; 布置角度= 0; 计算长度:Lx= 0.73, Ly= 1.00; 长细比:λx= 30.0,λy= 27.3构件长度= 1.00; 计算长度系数: Ux= 0.73 Uy= 1.00抗震等级: 三级截面参数: B= 100, H= 60, T1= 4, T2= 4轴压截面分类:X轴:c类, Y轴:c类构件钢号:Q235验算规范: 普钢规范GB50017-2003柱下端柱上端组合号M N V M NV1 0.00 1.92 0.00 0.00 -1.780.002 0.00 1.84 0.00 0.00 -1.730.003 0.00 -1.00 0.00 0.00 1.140.004 0.00 -1.08 0.00 0.00 1.190.005 0.00 0.84 0.00 0.00 -0.700.006 0.00 0.77 0.00 0.00 -0.650.007 0.00 0.78 0.00 0.00 -0.630.008 0.00 0.84 0.00 0.00 -0.700.009 0.00 0.77 0.00 0.00 -0.650.0010 0.00 0.78 0.00 0.00 -0.630.0011 0.00 0.93 0.00 0.00 -0.790.0012 0.00 0.85 0.00 0.00 -0.74。
《用于光伏器件的光学天线的FDTD仿真》篇一一、引言随着光伏器件的快速发展,光学天线在提高光伏器件的能效和转换效率方面扮演着重要角色。
光学天线是一种具有独特几何结构和物理特性的光学元件,能将光线集中在较小的区域中,增强局部的光强度。
时域有限差分方法(Finite-Difference Time-Domain,简称FDTD)是一种重要的电磁仿真技术,用于分析光与物质的相互作用。
本文旨在通过FDTD仿真,对用于光伏器件的光学天线进行深入研究和分析。
二、模型建立与仿真设置首先,我们根据实际需求设计了一种光学天线的结构,并使用FDTD仿真软件进行建模。
该模型包括光学天线的几何形状、材料属性以及周围环境的设置。
在仿真过程中,我们选择了适当的网格尺寸和时间步长,以确保仿真的准确性和效率。
其次,我们设定了光源、边界条件和观测点等仿真参数。
光源的波长和强度对仿真结果具有重要影响,我们根据实际需求选择了合适的光源参数。
此外,我们还设置了合适的边界条件,以模拟实际环境中的光传播情况。
在观测点的设置上,我们重点关注了光学天线的能量分布和传输特性。
三、仿真结果与分析通过FDTD仿真,我们得到了光学天线的电场分布、磁场分布以及能量传输等关键信息。
首先,我们分析了光学天线的电场分布情况。
在特定波长下,我们发现光学天线能够将光线集中在较小的区域中,从而增强局部的光强度。
此外,我们还研究了光学天线的磁场分布情况,发现磁场分布与电场分布密切相关,共同影响着光学天线的性能。
接下来,我们分析了光学天线的能量传输特性。
通过观测不同位置的光强变化和能量传输效率,我们发现光学天线能够有效地将光线传输到目标区域,提高光伏器件的转换效率。
此外,我们还研究了光学天线在不同波长下的性能表现,发现其在特定波长下具有更好的性能。
四、结论本文通过FDTD仿真,对用于光伏器件的光学天线进行了深入研究和分析。
我们建立了光学天线的模型,并设置了适当的仿真参数和观测点。
光伏方阵支架抗风抗压结构设计分析方法光伏方阵支架作为太阳能发电系统的重要组成部分,起着支撑和固定光伏组件的作用。
在遭受风力和自重压力的作用下,支架结构需要具有一定的抗风和抗压性能,以确保光伏组件的安全和稳定运行。
因此,支架结构的设计和分析显得尤为重要。
针对光伏方阵支架抗风、抗压结构设计分析方法,可以从以下几个方面进行详细探讨:1.结构材料选取光伏方阵支架通常采用铝合金、镁铝合金或者不锈钢等材料制作,这些材料具有良好的抗腐蚀性能和强度,适合在户外环境中使用。
在材料的选择方面,需要考虑耐久性、成本、重量等因素,同时需要保证支架结构具有足够的强度和刚度来承受外部的风力和压力。
2.结构设计支架结构设计应该合理稳定,能够承受风力和自重的双重作用。
在设计方面,需要考虑严格的荷载计算和结构分析,确保支架结构具有足够的刚度和强度,以避免破坏或变形。
同时,支架结构应该具有一定的柔性,能够在较大的风力作用下发生适当的变形,以减小结构的应力集中并增加耐久性。
3.抗风性能分析抗风性能是光伏方阵支架结构设计的重要指标之一、对于抗风性能的分析,可以采用风洞实验、数值模拟等方法进行研究。
通过风洞实验可以模拟不同风速下的风压作用,验证支架结构的抗风性能。
数值模拟方法可以利用有限元分析软件对支架结构进行力学模拟,计算结构在不同荷载下的应力、应变等参数,以评估其抗风性能。
4.抗压性能分析除了抗风性能,支架结构还需要具有一定的抗压性能,能够承受光伏组件和其他荷载的压力。
在支架结构设计中,需要考虑压力分布的均匀性、支撑结构的稳定性等因素,以确保支架的整体稳定性和安全性。
通过数值模拟和实验测试,可以评估支架结构的抗压性能,为支架结构的设计提供可靠的依据。
综上所述,光伏方阵支架的抗风、抗压结构设计分析方法涉及到材料选取、结构设计、抗风性能分析和抗压性能分析等方面。
通过合理的设计和分析,可以确保支架结构具有良好的稳定性和耐久性,为光伏发电系统的安全运行提供有力保障。
浅谈CFD技术在建筑风环境模拟中的应用摘要近年来,建筑的风环境越来越多地引起人们的重视。
风是构成环境,尤其是室外环境的重要因素之一,风和城市环境、建筑环境有着密不可分的关系,并对城市规划、建筑设计和结构设计等领域起着很大的影响。
然而人们对风环境的掌握十分困难,传统的模拟手段费时、费力,且结果收集存在误差。
近些年来,CFD技术越来越多的被各行业的技术人员用来作数字化模拟的手段,其不可替代的优势必将使建筑模拟技术实现新的飞跃。
关键词:建筑风环境CFD技术AbstractIn recent years, more and more people pay attention to building wind environment. Wind is one of the important factors constituting the outdoor environment, wind and the urban environment, the built environment has a close relationship, and urban planning, architectural design and structural design field plays a big impact. However, it is very difficult to master the wind environment, The traditional analog means consuming and laborious. In recent years, more and more of the technical staff of the various industries used CFD technology as a means of digitized analog, its irreplaceable advantages will make the building simulation technology to achieve a new leap.Keywords: Building wind environmentCFD technology0.引言人、自然、建筑、城市一直是紧密相关的概念,而风与他们都有关系。
核电站常规岛主厂房龙卷风荷载的CFD模拟汤卓,吕令毅(东南大学土木工程学院,南京210096)摘要:采用计算流体动力学(CFD)方法研究核电站常规岛主厂房的龙卷风荷载。
首先,以圆柱体计算流域模拟龙卷风的风场,采用雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS)描述流域内的湍流运动,计算分析龙卷风的速度分布和气压分布,研究结果与经典的兰金涡流(Rankine vortex)模型吻合良好,验证了方法的可靠性。
然后,对某核电站进行龙卷风风场的数值模拟,获得了常规岛主厂房在龙卷风作用下的风荷载参数。
研究表明:在龙卷风作用下,常规岛主厂房的风荷载主要表现为吸力,主厂房侧面的吸力较小,主厂房屋面处的吸力较大;CFD方法能够很好地模拟龙卷风对常规岛的风荷载作用,研究结果为核电常规岛项目提供了技术支撑。
关键词:核电站;龙卷风;兰金涡流;CFD中图分类号:TU3120引言龙卷风是一种极端天气现象,在一般建筑设计中,通常不考虑抗龙卷风问题。
但对于核电站,为保证在龙卷风灾害中不发生核安全问题,在厂址区域可能发生龙卷风的情况下,需要对核电站进行龙卷风作用分析。
本文以某在建核电站为例,研究常规岛主厂房的龙卷风荷载特征。
龙卷风具有同常规的大气边界层风完全不同的风场特征。
国外学者采用风场实测、理论分析、实验室物理模拟和数值模拟等方法对龙卷风进行了大量研究。
VORTEX2是迄今为止美国规模最大、最雄心勃勃的龙卷风研究计划,由美国国家科学基金会(NSF)和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)提供研究资金()。
龙卷风产生的时间随机性和地域随机性,使得对龙卷风的风场实测存在实际操作上的困难。
Sun[1]通过理论推导,给出了适用于核电站风荷载计算的龙卷风简化模型。
爱荷华州立大学[2]、德州理工大学[3]等,在实验室利用龙卷风模拟器研究龙卷风的风场特性以及龙卷风对建筑物的作用。
试验研究的诸多限制以及解析方法的局限性,使得人们转向数值模拟方法,文献[4]~[7]在数值模拟龙卷风场方面做了一些尝试。
光伏发电系统的建模与性能仿真光伏发电系统是一种利用太阳能将光能转化为电能的系统,随着环境保护和可再生能源的重要性不断提升,光伏发电系统得到了广泛的关注和应用。
为了提高光伏发电系统的性能和效率,建立合适的建模和进行性能仿真是非常必要和重要的。
光伏发电系统的建模是指通过数学和物理模型描述光伏组件、逆变器、电池等关键部件之间的相互作用和能量转换过程,以便更好地理解和优化系统的性能。
建模的过程可以分为以下几个步骤。
首先,需要根据光伏发电系统的实际情况进行数据采集。
收集光伏组件的电流-电压特性曲线、逆变器的效率曲线以及整个系统的运行参数等。
这些数据是建立模型和进行仿真的基础。
其次,根据采集到的数据,可以建立光伏组件、逆变器和电池的数学模型。
光伏组件模型可以采用等效电路模型,根据组件的特性曲线确定其关键参数。
逆变器和电池的模型可以根据其电气特性和运行规律进行建立。
然后,将建立的各部件模型进行组合,形成整个光伏发电系统的总体模型。
在建立总体模型时,需要考虑各个部件之间的连接和能量传输关系,并确定相应的控制策略。
最后,通过仿真软件对建立的光伏发电系统模型进行性能仿真。
在仿真过程中,可以根据实际的工况条件,模拟系统在不同的光照、温度和负载条件下的运行情况,以评估光伏发电系统的性能和效率。
同时,还可以对系统进行优化,调整各个参数和控制策略,以提高系统的性能。
性能仿真是光伏发电系统建模过程中非常重要的一部分,通过仿真可以评估系统的性能并进行优化。
在性能仿真中,需要关注以下几个方面。
首先是光伏组件的性能。
光伏组件的性能主要表现在功率输出、效率和稳定性等方面。
通过仿真可以评估组件在不同光照条件下的功率输出和效率,并分析组件的稳定性和可靠性。
其次是逆变器的性能。
逆变器是将直流电能转换为交流电能的关键设备,其性能对系统的整体效率和稳定性有着重要影响。
通过仿真可以评估逆变器的效率、谐波抑制能力以及对负载变化的响应速度等。
另外,电池的性能也是光伏发电系统中需要关注的一部分。
光伏电站仿真建模试验流程同学们,今天咱们来一起了解一下光伏电站仿真建模试验流程,这可超级有趣!我们得做好准备工作。
就像我们出去玩之前要准备好背包一样,做这个试验也要准备好多东西。
比如说,要收集光伏电站的各种数据,像光伏板的型号、数量、摆放角度,还有当地的日照情况等等。
这些数据就像是拼图的小块,少了哪一块都不行。
接下来,就是选择合适的仿真软件啦。
这就像是我们选游戏一样,得选一个能帮我们做好试验的软件。
然后把之前收集的数据输入到软件里,让软件知道我们要研究的光伏电站是什么样子的。
输入完数据,就可以开始建模啦!想象一下,我们在电脑里搭建一个虚拟的光伏电站。
给每一块光伏板找到合适的位置,连接好线路,就像在搭积木一样。
建模完成后,就要设置各种参数啦。
比如说,太阳的光照强度怎么变化,温度、风速这些环境因素会对电站产生什么影响。
这就好像给这个虚拟的电站设置不同的天气条件,看看它在各种情况下的表现。
然后,激动人心的时刻到啦,开始运行仿真试验!这时候,电脑就会根据我们设置的参数和模型,计算出光伏电站的输出功率、电压、电流这些重要的数据。
试验运行完,可不能忘了分析结果。
看看这些数据是不是符合我们的预期,如果有偏差,就得找找原因。
是模型建得不对,还是参数设置有问题?举个例子,如果我们发现仿真出来的输出功率比实际预期的低很多,那可能是光伏板的摆放角度设置错了,或者是忽略了一些阴影遮挡的影响。
分析完结果,如果有需要,还得对模型和参数进行调整,然后再重新做试验,直到得到满意的结果为止。
最后,把整个试验的过程和结果整理成报告,这样别人就能清楚地知道我们做了什么,发现了什么。
光伏电站仿真建模试验流程就像一场精心策划的冒险,每一个步骤都很重要,都需要我们认真对待。
商用光伏电站面板阵列的风荷载CFD模拟
摘要:为了更好地研究商用光伏电站面板阵列所受到的风荷载,该文基于SST湍流模式,采用ICEM CFD(生成流场计算的网格系统)和Fluent(CFD求解器)软件,用数值方法模拟面板阵列所受风荷载的规律。
结果表明,无论是正面还是背面来流,第一行电池面板所受风荷载最大,随后风荷载下降较大,最后趋于稳定;且同一行面板中位于两侧边缘位置的面板较位于中间位置的面板受到上游的影响较小。
关键词:风荷载面板阵列CFD SST湍流模式
在太阳能光伏电站设计中,电池面板阵列所受到的风荷载是一项不容忽视的荷载,尤其是在风力旺盛区域。
对风荷载的考虑在商用光伏电站面板阵列设计中非常重要。
作者在新疆若羌20MWp光伏电站[1]中采用数值模拟方法模拟电池面板阵列的风荷载,为设计光伏支架提供技术分析以及支持。
1 数值风洞模型建立
本文中使用的软件包括ICEM CFD[2](生成流场计算的网格系统)和Fluent[3](CFD求解器)。
1.1 几何和网格模型
为能达到足够高的计算精度,需要在电池面板模型周围设置足够
密的网格。
但限于计算服务器的运算能力,有必要简化太阳能电池面板阵列的模型。
同时为了能获取上游面板对下游面板的影响系数,数值模型中共放置3行太阳能电池面板,每行放置4对面板(上下布置)。
最终的几何模型及计算域如图1所示。
由于位于边缘位置的面板受到上游面板尾流的影响较小,如果每行放置更多的面板,则风的阻塞效果会更明显。
同时,忽略了电池面板与地面连接的支架构件,因此其对风场的阻碍作用也并未考虑。
综上,采用目前的模型计算出的结果是偏保守的。
由于电池面板阵列的简化模型相对简单,在整个计算域中可以生成质量较高的六面体结构网格。
网格的最小尺寸为0.01?m,外围网格最大尺寸为3?m,网格单元总数约为500万。
在不同密度网格试算的基础上,计算结果的数值精度通过了网格独立性的检验。
计算模型的网格如图2所示。
为了保证面板的压力求解精度,本项目在电池面板的边界上设置了满足y+≈1的网格边界层。
同时,为了能够准确的描述大气边界层
的风场特性,在地面边界上了也设置较密的网格,通过与入口条件的配合,基本满足大气边界层风场的自平衡发展。
数值风洞试验分别计算正面来流和背面来流两个风向下的表面风压力。
1.2 求解设置
为了提高模拟精度,本文首先模拟了定常风场作用下的风场特性,湍流的模拟采用了基于RANS[4](Reynolds Averaged Navier-Stokes equation)方法,基于模式改进的剪应力输运(Shear Stress Transport,SST)湍流模式。
SST湍流模式综合了和这种湍流模式的优点,在近壁面区采用求解结果较好的模式,而在流场核心区采用模拟更准确的模式。
随后,以定常场结果作为初始条件,采用了精度更高但更耗时的大涡模拟(Large Eddy Simulation)方法,加入了时间项,计算了面板阵列的非稳态风场。
最终的模拟结果为10?s风场的平均。
大气边界层风场为不可压缩流,离散方程组的求解适于采用基于解耦思想的SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations)系列求解方法。
具体采用了SIMPLEC(SIMPLE-Consistent)算法,该方法收敛速度快,由于采用了部分非结构网格,设置了网格倾斜校正,提高了计算的收敛性和健壮性。
在数值离散精度方面,对流项采用了具有三阶精度的QUICK(Quadratic Upwind Interpolation for Convective Kinematics)格式,当网格为顺流向的六面体网格时,
QUICK格式可以较大的提高计算精度。
1.3 边界条件
根据荷载规范,该场地的地面粗糙度为A类,数值风洞的来流平均风速剖面为:
在数值模拟中,10?m高度处的风速设定为10?m/s。
由于我国荷载规范中并未给出湍流强度和湍流积分长度的建议公式,因此本文采用了日本AIJ规范中的建议公式[5]:
空气密度为1.274?kg/m3。
2 数值风洞结果与分析
为了得到荷载规范中设计风速作用下的太阳能面板阵列风荷载,将数值风洞中得到的风压归一化为通用的风压系数为:
风荷载的设计来流风速条件为:A类场地指数率剖面,其中电池面板中心1.628?m高度处的风速为34?m/s,对应的10?m高度处风速为42.27?m/s,则设计风速下的风荷载可由式(6)计算:
最终得到的两风向下各电池面板合力及与第一行比值列于表1和表2中。
流场中面上的速度和压力场分布如图4和图5所示。
由以上风荷载数据及流场的速度和压力场分布可以看出,迎风第一行电池面板所受风荷载最大,其直接迎击无干扰来流,其尾流区沿顺风向较长,且对第二行面板的影响最大,因此第二行面板的风荷载下降较大,而第三行之后应当趋于稳定。
在背面来流风向下,第三行风荷载合力较大,约为第一行的0.73。
同时,位于每一行两侧边缘位置的面板较位于中间位置的面板受到上游的影响稍小。
3 结语
本文采用ICEM CFD和Fluent软件,基于SST湍流模式,模拟了商用光伏电站面板阵列的风荷载,得出如下结论:
无论是正面还是背面来流,第一行电池面板所受风荷载最大,随后风荷载下降较大,最后趋于稳定。
同一行面板中位于两侧边缘位置的面板较位于中间位置的面板受到上游的影响较小。
基于以上的研究成果,作者所在单位在若羌项目采用此种计算方法进行了光伏电站风荷载取用,取得了良好的经济效果。
参考文献
[1] 新疆水利水电设计院.新疆水利水电设计院光伏电站风速报告[R].乌鲁木齐,2012.
[2] Xinjiang Water Resources and Hydropower Survey and Design Institute. Photovoltaic power station wind speed report of Xinjiang Water Resources and Hydropower Survey and Design Institute[R].Urumqi,2012.
[3] 李鹏飞,徐敏义,王飞飞.精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot[M].北京:人民邮电出版社,2011.
[4] 朱红钧,林元华,谢龙汉.Fluent流体分析及仿真实用教程[M].北京:人民邮电出版社,2010.
[5] 刘士和,刘江,罗秋实,等.工程湍流[M].北京:科学出版社,2011.
[6] 日本建筑学会(AIJ).房屋荷载建议[S].1995.。