基于MFC和APDL的槽式集热器快速建模和优化-12.pdf

第 ３６卷第 ４期 ２０１４年 ７月 南　 京　 工　 业　 大　 学　 学　 报　 （自 然 科 学 版） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＡＮＪＩＮＧ ＴＥＣＨ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖｏｌ．３６ Ｎｏ．４ Ｊｕｌｙ ２０１４ ｄｏｉ：１０．３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７６２７．２０１４．０４．０１２ 基于 ＭＦＣ和 ＡＰＤＬ的槽式集热器快速建模和优化 章学俊，苏小平，王宏楠 （南京工业大学 机械与动力工程学院，江苏 南京 ２１１８００） 收稿日期：２０１３－０７－２６ 作者简介：章学俊（１９８９—），男，江苏常州人，硕士，主要研究方向为现代设计方法；苏小平（联系人），教授，Ｅ?ｍａｉｌ： ｓｕｘｉａｏｐｉｎｇ＠ ｖｉｐ．１６３．ｃｏｍ． 摘　 要： 针对使用基于灵敏度分析方式对槽式太阳能集热器支架进行优化过程过于复杂的问题，对 ＡＮＳＹＳ二次开 发技术进行了研究。 采用 ＡＮＳＹＳ 参数化设计语言（ＡＰＤＬ）建立分析和优化过程宏文件，并基于微软基础类库 （ＭＦＣ）建立友好的人机界面进行封装形成快速建模和优化程序。 运用程序对一种尺寸的集热器结构进行了优化， 结果表明应用程序方便有效，简化了操作，有效地提高了设计效率。 关键词： 灵敏度；参数化；槽式太阳能集热器；ＭＦＣ；ＡＰＤＬ 中图分类号： ＴＨ１２；ＴＫ５　 　 　 文献标志码： Ａ　 　 　 文章编号： １６７１－７６２７（２０１４）０４－００６４－０５ Ｒａｐｉｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｒａｂｏｌｉｃ ｔｒｏｕｇｈ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＭＦＣ ａｎｄ ＡＰＤＬ ＺＨＡＮＧ Ｘｕｅｊｕｎ，ＳＵ Ｘｉａｏｐｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇｎａｎ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１８００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｒａｂｏｌｉｃ ｔｒｏｕｇｈ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ｓｕｐｐｏｒｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗａｓ ｔｏｏ ｃｏｍｐｌｅｘ，ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ＡＮＳＹＳ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＡＮＳＹＳ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｌａｎｇｕａｇｅ （ＡＰＤＬ）， ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｍａｃｒｏ ｆｉｌｅｓ ｏｆ ｗｅｒｅ ｍａｄｅ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ ｗｈｉｃｈ ｐａｃｋ ＡＰＤＬ ｐｅｒｆｅｃｔｌｙ ｗｅｒｅ ｂｕｉｌｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｌａｓｓｅｓ（ＭＦＣ），ｔｈｕｓ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ ｗａｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ａｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｏｆ ｏｎｅ ｓｉｚｅ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｇｒａｍ， ｉｔ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｇｒａｍ ｗａｓ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ． Ｔｈｅ ｐｒｏｇｒａｍ ａｌｓｏ ｍａｄｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｅａｓｉｅｒ ｔｈｕｓ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ；ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ；ｐａｒａｂｏｌｉｃ ｔｒｏｕｇｈ ｓｏｌａｒ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ；Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｌａｓｓｅｓ（ＭＦＣ）； ＡＮＳＹＳ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｌａｎｇｕａｇｅ （ＡＰＤＬ） 　 　 光热发电具有很广阔的前景，其中槽式太阳能 集热技术最成熟，商业化应用程度也最高［１］。 而槽 式集热器是进行光热转换的主要设备，为了降低太 阳能电站建设投入，利用有限元法对集热器支架进 行优化能有效降低集热器的质量，降低制造、运输 和安装成本。 集热器是框架结构，不同规模的发电站需要不 同结构尺寸的集热器。 但是在 ＡＮＳＹＳ 中手动建立 有限元模型并进行分析需要大量的计算，过程复杂 繁琐，效率较低，难以保证重复分析的正确性，也不 能满足产品快速开发的要求。 针对实际对象，利用 ＡＮＳＹＳ 提供的参数化设计 语言（ＡＰＤＬ）能自动实现从建立有限元模型到分析和 优化等完整设计流程。 受