機械工程前沿技術的應用范文

本站小編為你精心準備了機械工程前沿技術的應用參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1光伏系統力學設計

1.1光伏系統受力特點光伏系統的主要結構是支架和光伏組件。支架的特點是自身體積小、重量較大，光伏組件的特點是自身面積大、重量輕。由此可以看出光伏系統在實際工作過程中會受到雪、雨、風、震等外界載荷以及自身重力的較大影響。尤其是跟蹤式系統，其跟蹤過程中外界載荷會發生比較大的波動。從系統正面吹來的風壓以及從系統背面吹來的風壓引起的材料的彎曲強度和彎曲量、支撐臂的壓縮以及拉伸強度、螺栓的強度都是重要的設計校核因素。

1.2光伏系統力學設計概要1）結構材料的選取。堅持以最少的品種規格滿足最大使用要求的原則。盡量選取同樣材質（如Q195、Q235、Q345等）相同尺寸規格的型材。2）載荷的計算。固定載荷，包括組件質量、支架自重以及其他配件重量；風壓載荷，加在組件上的風壓力和加在支架上的風壓力的綜合；積雪載荷，與組件面垂直的積雪載荷；地震載荷，加在支架上的水平地震力。設計時主要考量以上載荷對支架和組件本身的材料彎曲強度和彎曲量、壓縮以及拉伸強度、螺栓的強度、支撐基礎穩定性等因素。由此可見，系統的力學設計工作內容復雜、繁多。針對不同的安裝環境以及多樣化的光伏系統，設計工作任務工作量將越來越大。

2機械工程前沿技術在設計中的應用

2.1相關機械工程前沿技術介紹

機械工程前沿的主要技術和內容有以下幾個方面：成組技術；精益生產（LeanProduction）；敏捷制造（agilemanufacturing）；并行工程（concurrentengineering）；CAD/CAPP/CAM；虛擬現實技術；CIMS。針對光伏系統力學設計主要應用的是CAD（計算機輔助設計）技術、虛擬現實技術等。

2.1.1CAD（計算機輔助設計）技術利用計算機及其圖形設備幫助設計人員進行設計工作。簡稱CAD。在工程和產品設計中，計算機可以幫助設計人員擔負計算、信息存儲和制圖等項工作。在設計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優方案；各種設計信息，不論是數字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機的內存或外存里，并能快速地檢索；設計人員通常用草圖開始設計，將草圖變為工作圖的繁重工作可以交給計算機完成；利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉等有關的圖形數據加工工作。

2.1.2虛擬現實技術虛擬現實（VirtualReality）技術是使用感官組織仿真設備和真實或虛幻環境的動態模型生成或創造出人能夠感知的環境或現實，使人能夠憑借直覺作用于計算機產生的三維仿真模型的虛擬環境。其目的是在產品設計階段，借助建模與仿真技術及時地、并行地、模擬出產品未來制造過程乃至產品全生命周期的各種活動對產品設計的影響，預測、檢測、評價產品性能和產品的可制造性等等。從而更加有效地、經濟地、柔性地組織生產，增強決策與控制水平，有力地降低由于前期設計給后期制造帶來的回溯更改，達到產品的開發周期和成本最小化、產品設計質量的最優化、生產效率的最大化。

2.2相關技術應用展望

2.2.1計算機輔助設計技術運用計算機輔助技術先根據實際工況進行系統的虛擬設計，從而更加直觀的了解構成整個系統的組成零件，進而進行生產工藝的設計。實現了并行設計縮短了產品設計周期。

2.2.2虛擬現實技術系統設計過程中，可以隨時對單個零件進行校核分析，及時發現薄弱部分來更換選材或者進行結構補強。也可以針對系統整體進行單項或者綜合的載荷加載從而模擬出系統工況下的載荷情況，全面掌握應力、應變等信息。

3結語

隨著機械工程前沿技術的發展以及光伏系統的日趨多樣化，在光伏系統力學設計領域CAD/CAPP/CAM、虛擬現實技術的應用已經極大的改變了傳統的工作模式。在不遠的未來，更多其他前沿技術的應用也必將極大促進該領域的發展帶來革命性的變化。

作者：陳濤單位：六九硅業有限公司