太陽(yáng)能板的案例
干貨 | 手把手教你升級(jí)改裝背包太陽(yáng)能板
這個(gè)太陽(yáng)能板的帶子是帶按扣和自粘貼的，可以方便的掛到背包或其它地方上。
一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的便攜式背包太陽(yáng)能就改造完成了。
Ansys 案例研究 | 太陽(yáng)能電池板熱吸收仿真分析
太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并可儲(chǔ)存起來(lái)。將多塊太陽(yáng)能電池板排列成陣列，并隨太陽(yáng)光線方向改變朝向，有助于最大限度地吸收可用的太陽(yáng)能。
在仿真案例中，將一個(gè)簡(jiǎn)單的球體放置在典型的硅材料太陽(yáng)能電池板上方，指示了穩(wěn)態(tài)下到達(dá)板面的熱流密度以及表面的溫度分布。這里不考慮電池板表面的自由對(duì)流，僅研究輻射效應(yīng)。
目標(biāo)
觀察由于一個(gè)發(fā)熱物體的輻射作用，太陽(yáng)能電池板上的熱流密度和溫度分布。
步驟
1. 打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個(gè)穩(wěn)態(tài)熱分析系統(tǒng)（Steady State Thermal Analysis system）。
2. 定義材料屬性。大多數(shù)太陽(yáng)能電池板由硅制成，此處僅作演示使用硅材料。球體采用鋼材作為材料，用以表示熱源。
3. 導(dǎo)入模型，其外觀如圖1所示。
圖1：太陽(yáng)能電池板與熱源
4. 為幾何模型賦予材料屬性。
5. 對(duì)球體施加10000W/m3 的內(nèi)部熱生成，用以表示發(fā)熱物體；然后在球體表面與太陽(yáng)能電池板上表面之間定義表面對(duì)表面輻射，使熱量通過(guò)輻射在這兩個(gè)表面之間傳遞，如圖2所示。發(fā)射率取值為0.7，假設(shè)太陽(yáng)能電池板頂部未覆蓋玻璃蓋板，該值可在0.7至0.95之間變化。環(huán)境溫度設(shè)為220°C。
圖2：內(nèi)部熱生成與輻射邊界條件
6. 對(duì)于輻射問(wèn)題，設(shè)置子步有助于收斂。在分析設(shè)置詳情中定義子步，如圖3所示。
圖3：為分析定義的子步
7. 采用線性網(wǎng)格對(duì)模型進(jìn)行劃分并求解分析。得到的太陽(yáng)能電池板表面的熱流密度矢量圖和溫度分布如圖4和圖5所示。
展開 使用ANSYS Workbench對(duì)太陽(yáng)能電池板吸熱分析
使用ANSYS Workbench對(duì)太陽(yáng)能電池板吸熱分析
李安民
Heat Absorption By Solar Panels using ANSYS Workbench
Julian Lee
摘要：本分析使用ANSYS Workbench模擬了太陽(yáng)能電池板在熱輻射作用下的吸熱過(guò)程，得到了太陽(yáng)能電池板的溫度分布和熱流量。
關(guān)鍵字：仿真；熱分析；ANSYS Workbench；太陽(yáng)能電池板
分析視頻教程將在2023年3月23日19:30在技術(shù)鄰進(jìn)行直播，歡迎前來(lái)觀看以及和作者討論。
本教程使用了ANSYS 2023和ANSYS2022，兩個(gè)版本在本教程范圍內(nèi)操作完全相同。
1.打開ANSYS Workbench，建立Steady State Thermal Analysis。
2.定義材料屬性，大多數(shù)太陽(yáng)能電池板是用硅制成的，太陽(yáng)能電池板的材料使用silicon，球的材料為structural steel作為熱源。
3.導(dǎo)入模型，模型如圖1所示
4.給幾何模型賦予屬性。
5.給小球賦予10000w/m2的internal heat generation，模擬生成熱的物體。在小球面和太陽(yáng)能電池板的頂面定義surface to surface radiation，使熱量通過(guò)輻射從球面?zhèn)鬟f到太陽(yáng)能電池板，emissivity設(shè)置為0.7。環(huán)境溫度使用默認(rèn)的22℃。
6.在輻射問(wèn)題中，使用sub step有助于求解的收斂。
展開 新型太陽(yáng)能電池板問(wèn)世，黑夜也能發(fā)電
太陽(yáng)能電池板是以太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片，只要滿足一定的光照即可將光能轉(zhuǎn)化為熱能。近日，斯坦福大學(xué)科學(xué)家們研發(fā)出一種新技術(shù)，該技術(shù)可使太陽(yáng)能電池板在黑夜中產(chǎn)生電能。
根據(jù)發(fā)表在《應(yīng)用物理快報(bào)》上的論文介紹，它就像一個(gè)經(jīng)典的太陽(yáng)能電池板，在白天將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能。到了晚上，嵌入式熱電發(fā)電機(jī) （TEG） 則會(huì)“從光伏電池與周圍環(huán)境之間的溫差中獲取電能” 。
眾所周知，光子通過(guò)與物質(zhì)的分子碰撞后將動(dòng)能轉(zhuǎn)移到分子上，分子動(dòng)能升高開始發(fā)熱，因此除絕對(duì)零度外任何物體都會(huì)放射出紅外線，紅外線唯一能感覺存在的就是它的熱效應(yīng)，但這個(gè)過(guò)程絕不是單向的。
太陽(yáng)輻射在白天將地球加熱，晚上被作為紅外光釋放出來(lái)，科學(xué)家們研發(fā)了一種紅外夜視鏡相同材料建造的熱輻射二極管，通過(guò)接收熱源輻射到較冷區(qū)域的熱能能量轉(zhuǎn)化為電能。
將功率轉(zhuǎn)換器從冷端換到熱端制作太陽(yáng)能板，研究人員表示這是全世界首次實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)，雖然在夜間只能產(chǎn)生約1/10的太陽(yáng)能電池板的電量，但只要不斷改進(jìn)，未來(lái)或許可以創(chuàng)造出只依靠人體或動(dòng)物散發(fā)的熱量便可運(yùn)行的設(shè)備。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的斯坦福大學(xué)電氣工程師Shanhui Fan表示，他們?yōu)楣夥姵馗缴狭艘环N稱為熱電模塊的絕緣材料。這種材料就像一個(gè)水電站大壩，吸收熱流并從中產(chǎn)生能量。
該技術(shù)通過(guò)將白天的熱量捕獲到散熱器中來(lái)發(fā)揮作用。然后，當(dāng)這種能量自然地輻射回太空時(shí)，其中一些能量可以被TEG和一種可以捕獲熱波長(zhǎng)的獨(dú)特材料捕獲。
盡管取得了突破性進(jìn)展，但該技術(shù)仍然存在許多挑戰(zhàn)。首先，夜間產(chǎn)生的功率僅為50mW/平 ，而標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池板約為1000W/平。其次，熱量會(huì)相對(duì)較快地冷卻下來(lái)，從而轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生的電量衰減。
展開 
槽式太陽(yáng)能聚光板支架螺栓強(qiáng)度仿真
1.背景
槽式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能聚光板，以及吸熱配件或接收器組成。其中太陽(yáng)能聚光器由許多彎曲的反射板組合裝配而成，安裝在支架上。吸熱管或接收器管沿著每個(gè)拋物形反射板的焦線固定安裝，用以吸收太陽(yáng)輻射能，傳熱工質(zhì)都要從太陽(yáng)能集熱管中流過(guò)，從而產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽，直接輸送到渦輪機(jī)用以發(fā)電。槽式太陽(yáng)能聚光板支架工作環(huán)境惡劣，風(fēng)力會(huì)大大影響支架螺栓壽命，選擇合適的強(qiáng)度的螺栓能提高太陽(yáng)能聚光板的使用壽命。本仿真就聚光板的螺栓進(jìn)行仿真分析。
2.計(jì)算原理
由于槽式太陽(yáng)能支架工作時(shí)，每天承受不同風(fēng)級(jí)載荷的作用。考慮常規(guī)使用環(huán)境可能經(jīng)受的風(fēng)級(jí)及可忽略情況，6-12級(jí)風(fēng)載情況下對(duì)槽式太陽(yáng)能支架的影響。風(fēng)載工況如表所示。
3.槽式太陽(yáng)能承受風(fēng)載工況
序號(hào)
風(fēng)載等級(jí)
換算載荷/Pa
1
4
60.23
2
6
114.56
3
8
257.5
4
10
491.25
5
12
800
3.材料屬性
仿真采用Q235剛作為聚光板支架，材料屬性如圖。
4．網(wǎng)格劃分
5.施加約束
槽式太陽(yáng)能支架的連接采用剛性連接方式，方鋼與太陽(yáng)能反光板支架底座上的焊接采用剛性連接，底座與反光板支架采用螺栓連接，螺栓與螺栓孔之間的接觸定義為“表面與表面接觸”，法向定義為“硬”接觸，切向定義為“罰”；在模型中反光板的與支架的連接處施加全約束。在反光板的外側(cè)施加于板面相垂直的均布荷載模擬風(fēng)荷載。
6.計(jì)算結(jié)果
7.結(jié)論
鋼結(jié)構(gòu)連接螺栓的性能等級(jí)分為10多個(gè)等級(jí)，例如3.6、4.0、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9。螺栓等級(jí)的特定含義是例如代表拉伸強(qiáng)度的等級(jí)4.8的螺栓。
展開 太陽(yáng)能板展開機(jī)構(gòu)建模
本篇文章以太陽(yáng)能板展開機(jī)構(gòu)為例，介紹了以samcef為平臺(tái)的機(jī)構(gòu)建模與驗(yàn)證。
題目為 “DEPLOYMENT OF APPENDICES USING “MAEVA” HINGES: PROGRESSIN DYNAMIC MODELS
This paper presents a new approach taking into accountcomplexity of the strips 3D deployment kinematics, which a simple revolutejoint can not describe. It achieves the most accurate motion prediction of theentire compliant mechanical system. The presentation hereafter detailsmicro-gravity tests pand comparisons between numerical simulation andexperiments to illustrate methodology validity.
展開 以samcef為平臺(tái)的太陽(yáng)能板展開機(jī)構(gòu)建模
本篇文章以太陽(yáng)能板展開機(jī)構(gòu)為例，介紹了以samcef為平臺(tái)的機(jī)構(gòu)建模與驗(yàn)證。
題目為 “DEPLOYMENT OF APPENDICES USING “MAEVA” HINGES: PROGRESSIN DYNAMIC MODELS
This paper presents a new approach taking into accountcomplexity of the strips 3D deployment kinematics, which a simple revolutejoint can not describe. It achieves the most accurate motion prediction of theentire compliant mechanical system. The presentation hereafter detailsmicro-gravity tests pand comparisons between numerical simulation andexperiments to illustrate methodology validity.
展開 光纖傳感器檢測(cè)太陽(yáng)能電池板是否殘缺
太陽(yáng)能作為一種清潔可再生的能源，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。其中太陽(yáng)能電池板作為太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的核心載體是其中的重點(diǎn)研究對(duì)象。
太陽(yáng)能電池板的質(zhì)量是影響太陽(yáng)能電池發(fā)電效率的主要因素,由于光伏電池在生產(chǎn)過(guò)程中，因生產(chǎn)工藝不足或其他因素會(huì)產(chǎn)生一些次品。市場(chǎng)對(duì)電池晶片質(zhì)量的要求不斷提高，提高質(zhì)檢水平就顯得尤為重要。傳統(tǒng)缺陷檢測(cè)存在同種類別缺陷識(shí)別不全、缺陷分類識(shí)別不全、劃痕識(shí)別不完整等缺點(diǎn)。手動(dòng)檢測(cè)效率低下容易出錯(cuò)。所以對(duì)太陽(yáng)能電池片表面質(zhì)量的檢測(cè)是生產(chǎn)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。而不同的檢測(cè)方法和技術(shù)可以相互補(bǔ)充，結(jié)合使用從而提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率。
光纖最早是應(yīng)用于光的傳輸，適合長(zhǎng)距離傳遞信息，是現(xiàn)代信息社會(huì)光纖通信的基石。光波在光纖中傳播的特征參量會(huì)因外界因素的作用而間接或直接地發(fā)生變化，由此光纖傳感器就能分析探測(cè)這些物理量、化學(xué)量和生物量的變化。工采網(wǎng)加拿大FISO光纖信號(hào)調(diào)節(jié)器光纖傳感器- FTI-OEM-STD是一種單通道、電池供電的光纖信號(hào)調(diào)節(jié)器，專為所有的FISO光纖傳感器配套設(shè)計(jì)。它是多種工業(yè)和研發(fā)應(yīng)用中進(jìn)行單點(diǎn)測(cè)量的理想型通用設(shè)備。由于采用了標(biāo)準(zhǔn)的RS232通訊端口和+10V的可調(diào)節(jié)模擬輸出，用戶可以輕易獲得FTI-OEM-STD的光學(xué)輸入信道。此外，用戶可以對(duì)此元件的內(nèi)部閃存固件進(jìn)行升級(jí)和更新。可為后期恢復(fù)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存緩沖器中，也可通過(guò)FTI-OEM-STD背板上的可調(diào)節(jié)+10V信號(hào)，直接將其發(fā)送至任何模擬輸入信號(hào)的讀取設(shè)備中。
FTI-OEM-STD調(diào)節(jié)器中有一個(gè)不易丟失的存儲(chǔ)緩沖器，它的存數(shù)上限為50000數(shù)據(jù)點(diǎn)。
展開 HyperWorks在太陽(yáng)能電池板系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
他說(shuō)，“當(dāng)前，我們需要分析像太陽(yáng)能電池板之類的大規(guī)模產(chǎn)品。在進(jìn)行太陽(yáng)能電池板（約860萬(wàn)網(wǎng)格）模態(tài)頻率分析時(shí)，OptiStruct自動(dòng)多級(jí)子結(jié)構(gòu)特征值求解方法(AMSES)的計(jì)算效率比Lanczos方法快2.5倍，而計(jì)算結(jié)果僅有0.003%的偏差。”
Wight是HyperWorks軟件、許可管理模式及持續(xù)開發(fā)的新功能的忠實(shí)用戶。“與Altair合作過(guò)程中，最令人興奮的是該 公司一直在努力開發(fā)他們的產(chǎn)品，”他說(shuō)，“他們不斷發(fā)布新的解決方案（例如集成在HyperWorks中的AcuSolve）并且允許我們?cè)谕粫r(shí)間使用這些方案。另外，Altair許可管理模式對(duì)我們也非常有利，因?yàn)槲覀冃枰谕粫r(shí)間使用所有的功能。通過(guò)HyperWorks一體化的軟件包，我們不必單獨(dú)購(gòu)買許可證。”借助于HyperWorks，LuxonEngineering正走在仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的最前沿，且Luxon的客戶也因此獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
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展開 細(xì)菌裝上“太陽(yáng)能電池板”合成乙酸更高效
美國(guó)科學(xué)家近日在華盛頓舉行的美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)上報(bào)告說(shuō)，他們?yōu)橐环N細(xì)菌裝上“太陽(yáng)能電池板”，使它學(xué)會(huì)光合作用，利用太陽(yáng)能生產(chǎn)有機(jī)化合物，且效率比植物光合作用更高。
人工光合作用是可再生能源和綠色化工方面的一個(gè)研究熱點(diǎn)。美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的研究人員說(shuō)，目前的人工光合作用手段大多成本較高，他們的這項(xiàng)技術(shù)所用材料相對(duì)廉價(jià)，而且不會(huì)產(chǎn)生廢物。
研究人員把能高效吸收陽(yáng)光的硫化鎘半導(dǎo)體納米晶體覆蓋在能生產(chǎn)乙酸的熱醋穆爾氏菌表面，使它能利用太陽(yáng)能運(yùn)作，以二氧化碳和水為原料高效合成乙酸。
乙酸是一種用途廣泛的化工原料。產(chǎn)乙酸菌一般生活在土壤中缺乏氧氣的環(huán)境里，通過(guò)無(wú)氧呼吸過(guò)程生產(chǎn)乙酸。實(shí)驗(yàn)表明，裝備硫化鎘“太陽(yáng)能電池板”的熱醋穆爾氏菌能大幅提高生產(chǎn)乙酸的速度，運(yùn)作效率可達(dá)80%以上，比植物的光合作用效率更高，并且這種反應(yīng)過(guò)程能自行維持下去。
研究人員表示，該技術(shù)在付諸實(shí)用之前還有待進(jìn)一步改善，比如用無(wú)毒材料取代硫化鎘。此外，這種光合作用過(guò)程在自然界里也有可能發(fā)生，如果將來(lái)科學(xué)界發(fā)現(xiàn)有類似功能的天然生物，將具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
展開 特斯拉因太陽(yáng)能電池板缺陷被舉報(bào)，SEC已展開調(diào)查
蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)證券交易委員會(huì)(SEC)收到的一封投訴信顯示，有人舉報(bào)特斯拉多年來(lái)未告知股東和公眾，其太陽(yáng)能電池板系統(tǒng)存在缺陷，可能會(huì)引起火災(zāi)，SEC已就這項(xiàng)指控對(duì)特斯拉展開調(diào)查。
此前也曾有關(guān)于特斯拉太陽(yáng)能電池系統(tǒng)存在起火風(fēng)險(xiǎn)的報(bào)道，但這是SEC首次對(duì)此展開調(diào)查。SEC對(duì)特斯拉展開調(diào)查是回應(yīng)特斯拉前現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量經(jīng)理Steven Henkes依據(jù)《信息自由法》(Freedom of Information Act)提出的要求。Henkes在2019年就曾舉報(bào)過(guò)特斯拉的太陽(yáng)能系統(tǒng)存在起火風(fēng)險(xiǎn)，并要求SEC提供有關(guān)該報(bào)告的信息。
9月24日，SEC在給Henkes的回復(fù)中表示：“我們已經(jīng)與執(zhí)法部門的工作人員確認(rèn)，你所要求提供信息的調(diào)查仍在進(jìn)行中。” SEC拒絕了他提供記錄的要求。SEC的官員表示，這封信不應(yīng)該被視為特斯拉出現(xiàn)違法行為的跡象。
特斯拉沒有置評(píng)，而SEC拒絕置評(píng)。
（圖片來(lái)源：特斯拉）
2016年，在特斯拉收購(gòu)SolarCity幾個(gè)月前，Henkes以質(zhì)量工程師的身份加入了SolarCity。他告訴路透社，收購(gòu)?fù)瓿珊螅膷徫宦氊?zé)發(fā)生了變化，隨后他意識(shí)到特斯拉太陽(yáng)能系統(tǒng)存在起火風(fēng)險(xiǎn)。
Henkes向SEC的舉報(bào)中提到，他告訴特斯拉管理層，特斯拉需要關(guān)閉容易起火的太陽(yáng)能系統(tǒng)，并向安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)報(bào)告，并通知消費(fèi)者。當(dāng)他的請(qǐng)求被忽視時(shí)，他繼續(xù)向監(jiān)管機(jī)構(gòu)舉報(bào)了特斯拉。
Henkes向SEC舉報(bào)，特斯拉在收購(gòu)SolarCity前后都沒有向股東披露其“在財(cái)產(chǎn)損失、用戶受傷和火災(zāi)等方面的責(zé)任和風(fēng)險(xiǎn)”。
展開 
提升機(jī)械性能、降低生產(chǎn)成本 HyperWorks在太陽(yáng)能電池板系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
他說(shuō)，“當(dāng)前，我們需要分析像太陽(yáng)能電池板之類的大規(guī)模產(chǎn)品。在進(jìn)行太陽(yáng)能電池板（約860萬(wàn)網(wǎng)格）模態(tài)頻率分析時(shí)，OptiStruct自動(dòng)多級(jí)子結(jié)構(gòu)特征值求解方法(AMSES)的計(jì)算效率比Lanczos方法快2.5倍， 而計(jì)算結(jié)果僅有0.003%的偏差。”
Wight是HyperWorks軟件、許可管理模式及持續(xù)開發(fā)的新功能的忠實(shí)用戶。“與Altair合作過(guò)程中，最令人興奮的是該公司一直在努力開發(fā)他們的產(chǎn)品，”他說(shuō)，“他們不斷發(fā)布新的解決方案（例如集成在HyperWorks中的AcuSolve）并且允許我們?cè)谕粫r(shí)間使用這些方案。另外，Altair許可管理模式對(duì)我們也非常有利，因?yàn)槲覀冃枰谕粫r(shí)間使用所有的功能。通過(guò)HyperWorks一體化的軟件包，我們不必單獨(dú)購(gòu)買許可證。”
借助于HyperWorks，Luxon Engineering正走在仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的最前沿，且Luxon的客戶也因此獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
展開 太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)大難題 外國(guó)專家又吐“中國(guó)背鍋論”
赫茨勒提到，能源政策制定者正在考慮一種解決方案——要求太陽(yáng)能電池板設(shè)計(jì)上更容易被移除和回收。華盛頓州政府甚至要求太陽(yáng)能電池板制造商自己為產(chǎn)品制定回收計(jì)劃。此外，今年6月，歐洲開設(shè)了首家太陽(yáng)能電池板回收工廠。這些都證明，我們朝著正確方向邁出了步子。但更重要的是，我們需要在太陽(yáng)能電池板大規(guī)模報(bào)廢前制定一個(gè)全面的計(jì)劃。
用太陽(yáng)能汽車改變世界？理想很豐滿 現(xiàn)實(shí)很骨感
太陽(yáng)能作為取之不盡用之不竭的能源，是用于發(fā)電的理想來(lái)源，但現(xiàn)階段制約太陽(yáng)能汽車發(fā)展的因素主要有以下四個(gè)：轉(zhuǎn)換效率；制造成本；后期維修；外形設(shè)計(jì)。目前單晶硅太陽(yáng)能板的光電轉(zhuǎn)換效率在15%-24%之間，多晶硅太陽(yáng)能板的光電轉(zhuǎn)換效率在12%-15%之間。我們舉個(gè)例子，根據(jù)太陽(yáng)常數(shù)每平方米大約能接受1367W的能量輻射，以一輛車8平方米的覆蓋來(lái)計(jì)算，再加上20%的轉(zhuǎn)換效率，能夠獲得2187W的能量，如果平均日照時(shí)間為5小時(shí)，那么大約每天能獲得11kWh的電量。以主流電動(dòng)車平均百公里電耗18kWh來(lái)計(jì)算，則太陽(yáng)能電池板每天能夠提供約61公里的續(xù)航，這一切還是建立在比較理想的狀況。而為了彌補(bǔ)續(xù)航，太陽(yáng)能汽車往往還需要背負(fù)鋰離子電池組滿足日常需求從而造成雙重的成本。同時(shí)，太陽(yáng)能電池板需要盡可能占據(jù)大的車身面積，對(duì)于剮蹭、天氣災(zāi)害需要增加額外的防護(hù)和維修成本，大面積的太陽(yáng)能電池板也使得車輛外觀變得丑陋。因此，太陽(yáng)能汽車的境遇仍屬于理想很豐滿現(xiàn)實(shí)很骨感。
對(duì)于Sono來(lái)說(shuō)，更大的挑戰(zhàn)還來(lái)自于量產(chǎn)車的落地以及后期車輛的更新維護(hù)，而增加30公里續(xù)航的太陽(yáng)能電池板，則更增添了食之無(wú)味棄之可惜的屬性吧。
展開 案例分享 | Actran 助力衛(wèi)星太陽(yáng)能電池的振動(dòng)聲學(xué)響應(yīng)預(yù)測(cè)
由于 MSC Nastran 的結(jié)構(gòu)建模能力可準(zhǔn)確地表述此類復(fù)雜的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，因此采用 Actran 對(duì)覆蓋有碳纖維面板的蜂窩結(jié)構(gòu)對(duì)太陽(yáng)能電池板結(jié)構(gòu)周圍的聲波傳播所產(chǎn)生的影響進(jìn)行建模。Actran對(duì)孔的建模能力可以模擬各向異性的聲學(xué)傳播以及特定的消散特性，這主要影響太陽(yáng)能電池板在低頻區(qū)的振動(dòng)聲學(xué)響應(yīng)。
真實(shí)環(huán)境建模
折疊電池板在安裝狀態(tài)下固定到衛(wèi)星上。衛(wèi)星主體同時(shí)是一個(gè)離太陽(yáng)能電池陣列很近的聲學(xué)反射面，同時(shí)也會(huì)遮擋聲波直接接觸太陽(yáng)能電池陣列。在典型的實(shí)驗(yàn)中，使用衛(wèi)星側(cè)墻模擬器（SSS）支撐太陽(yáng)能電池陣列，重造一個(gè)電池陣列真實(shí)的環(huán)境。數(shù)值模型中通過(guò)在太陽(yáng)能電池板附近建立一個(gè)完美的反射面模型進(jìn)行模擬。
最后，將平面波疊加所產(chǎn)生的擴(kuò)散聲場(chǎng)（DSF）激勵(lì)應(yīng)用到模型上，用以表示聲學(xué)環(huán)境。
不僅 Actran 的結(jié)果與整個(gè)相關(guān)頻率范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合，而且還能通過(guò) Actran 后處理的輸出云圖來(lái)確定電池板上最大加速度和最大應(yīng)變的位置。
圖5. 混響室試驗(yàn)設(shè)置
圖6.振動(dòng)聲學(xué)模型概覽
圖7.太陽(yáng)能電池板加速度功率頻譜
圖8.太陽(yáng)能電池板應(yīng)變功率頻譜
圖9.
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