[发明专利]一种光伏轻钢联排棚结构有限元抗雪分析计算方法

权利要求书

1.一种光伏轻钢联排棚棚结构有限元抗雪分析计算方法，其特征在于：它包括如下步骤：

1.基于大棚工程施工图纸，通过三维软件SOLIDWORKS建立光伏轻钢联排棚的三维几何模型，并另存为STP格式几何模型；

2.在ANSYS WORKBENCH软件SPACECLAIM模块里将该STP格式几何模型导入；

3.对导入的模型进行几何前处理进行模型简化，目的在于保证网格的划分质量和较高的计算精度；

4.在SPACELCLAIM模块内对大棚模型进行抽中面处理；

5.对大棚向阳面的电池组件采用SOLID186单元进行网格划分；

6.在Engineering Data模块内依据工程图纸要求定义光伏轻钢单排棚的材料属性；

7.对大棚整体模型进行网格划分，使用四边形壳单元shell181，控制该部网格尺寸为4mm；

8.在workbench 中的static structural 模块中对钢构架模型进行抗雪分析，施加雪荷载，雪荷载大小为0.65 ，雪荷载方向垂直于受力面，雪荷载的受力面为支架左侧向阳面的光伏电池板组件；

9.对大棚模型整体添加标准地球重力；

10.依据设计规范要求约束该设计棚型底面连接件的自由度；

11.运行求解计算；

12.添加应力和变形结果并查看相应云图。

2.根据权利要求1所述的一种光伏轻钢联排棚棚结构有限元抗雪分析计算方法，其特征在于：所述步骤3包括以下步骤：

a.将两行三跨的大棚模型简化选取一个跨度的平面棚棚模型；

b.保留左右两侧的天沟部分；

c.去掉光伏电池板与C型压块之间M8规格的螺栓；

d.去掉天沟与横梁b、斜梁与横梁a之间的M10规格螺栓；

e.去掉的螺栓连接部位对其接触设置采用fixed revolved，约束其移动和转动；

f.其余连接部位接触设置默认绑定bonded。

3.根据权利要求1所述的一种光伏轻钢联排棚棚结构有限元抗雪分析计算方法，其特征在于：所述材料属性如下：材料Q345，弹性模量2.06e+11Pa，泊松比0.28，材料屈服强度345MPa；45#，弹性模量2.09e+11Pa，泊松比0.269，材料屈服强度355MPa；Q235A,弹性模量2.12e+11Pa，泊松比0.288，材料屈服强度235MPa。

4.根据权利要求1所述的一种光伏轻钢联排棚棚结构有限元抗雪分析计算方法，其特征在于：所述雪荷载当气象台有雪压记录的时候，应直接采取雪压数据计算基本雪压，无雪压数据记录时，可间接采取积雪深度，计算雪压按如下公式：

S=hpg(kN/㎡)。

5.根据权利要求4所述的一种光伏轻钢联排棚棚结构有限元抗雪分析计算方法，其特征在于：所述公式中：h为积雪深度，指从积雪表面到地面的垂直深度；p为积雪密度(t/m³)；g为重力加速度(9.8m/s³)。