级风载下大功率碟式太阳能双轴跟踪机构承载特性分析.PDF

机 械 设计与 制造 第 7 期 108 Machinery Design ＆ Manufacture 2015 年 7 月 8 级风载下大功率碟式太阳能双轴 跟踪机构承载特性分析 易陈斐，彭佑多，赵 喆，颜 健 （ 湖南科技大学机械设备健康维护省重点实验室，湖南湘潭 411201） 摘 要：以 25kW 碟式太阳能电站为例 ，建立 了其双轴跟踪机构的有限元模型，开展 了基于数值风洞模拟的风载荷分析， 利用有限元分析软件 ANSYS 数值计算了双轴跟踪机构在最不利工况下的位移特性和应力分布，得到 了作为机构关键承 载部件的回转支撑座、高度角伸缩机构支撑板以及支撑桁架处于最不利工况时的应力应变情况。结果表明：在 8 级风作 用下，且机构处于最不利工况时，斯特林热机安装位置处具有较大位移 ，回转支撑座的最大应力在（220~275）MPa 之间 ， 支撑板的最大应力则达到 了 525MPa ，但均在所选材料许用应力范围 内；而现有结构和材料下支撑桁架则不满足设计强 度要求，为此提 出了一种满足承载要求的支撑桁架设计方案。所做研究为双轴跟踪机构进一步的优化设计及相关研究提 供 了依据。 关键词：双轴跟踪机构；风载荷；有限元；承载特性 中图分类号：TH16 ；TH122 文献标识码：A 文章编号：1001-3997 （2015）07-0108-05 Analysis of Load-Bearing Characteristics of Two-Axis Tracking Mechanism of High Power Dish Solar Under Class 8 Wind Load YI Chen-fei，PENG You-duo，ZHAO Zhe ，YAN Jian （Hunan Provincial Key Laboratory of Health Maintenance for Mechanical Equipment ，Hu ’nan Xiangtan 411201，China） Abstract ：The finite element model of two-axis tracking mechanism of a 25kW dish solar power station was established. Then ， the wind load was analyzed basing on numerical wind tunnel simulation ，and the displacement characteristic and stress distribution of two-axis tracking mechanism under the most unfavorable conditions were numerically calculated with finite element analysis software ANSYS. Finally ，it obtained the stress and strain of the crucial bearing parts of the swivel bearing support base ，the support plate height angle of telescopic mechanism and supporting truss under the most unfavorable conditions. The results