【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光伏支架，特别涉及一种确定柔性支架的颤振临界风速的方法、装置及系统。
技术介绍
1、光伏支架领域中的柔性支架具有跨度大、地形适应力强等特点。柔性支架在风荷载静力和动力的双重影响下，结构上会显现风致振动效应，在极端天气时会发生颤振，容易损坏。为了保证柔性支架的安全性，需要使场地风速低于柔性支架的颤振临界风速。那么，如何确定柔性支架的颤振临界风速至关重要。
2、现有技术中，可以通过现场实测和气弹风洞试验的方法对柔性支架的颤振临界风速进行确定，但现场实测受环境因素影响较大、结果不够准确，且实测周期长、过程复杂。气弹风洞试验则成本高昂，同时试验模型的制作难度和对试验条件的要求均较高。因此，如何既准确又简便地确定柔性支架的颤振临界风速，成为了一个亟需解决的问题。
技术实现思路
1、基于上述问题，本申请提供了一种确定柔性支架的颤振临界风速的方法、装置及系统，以既准确又简便地确定柔性支架的颤振临界风速。
2、本申请公开了一种确定柔性支架的颤振临界风速的方法，所述方法包括：
3、建立柔性支架阵列的流固耦合模型；所述柔性支架阵列包括多排柔性支架和设置在所述柔性支架上的光伏面板；所述流固耦合模型包括固体域模型和流体域模型；
4、基于有限元分析fea求解器和计算流体力学cfd求解器对所述流固耦合模型进行求解，得到所述流固耦合模型中所述光伏面板的扭转角；
5、所述扭转角不等于预设值时，调整所述流体域模型的入口风速，直至所述扭转角等于所述
6、获取所述扭转角等于所述预设值时的入口风速作为颤振临界风速。
7、可选的，所述建立柔性支架阵列的流固耦合模型，包括：
8、设置所述固体域模型为多排柔性支架，每排柔性支架上设置有多块光伏面板；
9、根据所述柔性支架阵列的工作场景，设置所述流体域模型的入口风速；
10、分别对所述固体域模型和所述流体域模型进行网格划分，得到多个有限元单元。
11、可选的，所述基于有限元分析fea求解器和计算流体力学cfd求解器对所述流固耦合模型进行求解，包括：
12、fea求解器与cfd求解器形成双向数据传输系统，其中，fea求解器对所述固体域模型的求解结果，和cfd求解器对所述流体域模型的求解结果，进行双向传输，实现双向流固耦合。
13、可选的，所述得到所述流固耦合模型中所述光伏面板的扭转角，包括：
14、在每个时间步内所述双向数据传输系统输出一个所述光伏面板的变形数据；
15、获取所述变形数据中目标特征点的位移，并根据所述目标特征点的位移得到所述光伏面板的扭转角；所述目标特征点位于所述光伏面板上。
16、可选的，所述fea求解器对所述固体域模型的求解结果，和cfd求解器对所述流体域模型的求解结果，进行双向传输，包括：
17、在第一时间步内，通过fea求解器对所述固体域模型进行求解，得到所述柔性支架阵列的位移，作为所述第一时间步的变形数据；
18、将所述位移输入至cfd求解器，并对所述流体域进行求解，得到所述柔性支架阵列的受力，并将所述受力输入至fea求解器；
19、在第二时间步内，通过fea求解器基于所述第一时间步内得到的受力，对所述固体域模型进行求解，得到所述柔性支架阵列的更新位移，作为所述第二时间步的变形数据。
20、可选的，在得到所述流固耦合模型中所述光伏面板的扭转角后，所述方法还包括：
21、持续监控所述目标特征点的位移，得到位移时程；
22、根据所述位移时程输出扭转角时程曲线。
23、可选的，在基于有限元分析fea求解器和计算流体力学cfd求解器对所述流固耦合模型进行求解前，所述方法还包括：
24、设置fea求解器、cfd求解器的参数，以及所述双向数据传输系统的耦合。
25、可选的，所述扭转角不等于预设值时，调整所述流体域模型的入口风速，包括：
26、所述扭转角大于预设值时，减小所述流体域模型的入口风速；
27、所述扭转角小于预设值时，增大所述流体域模型的入口风速。
28、基于上述一种确定柔性支架的颤振临界风速的方法，本申请还公开了一种确定柔性支架的颤振临界风速的装置，包括：建模单元、求解单元和调整单元；
29、所述建模单元，用于建立柔性支架阵列的流固耦合模型；所述柔性支架阵列包括多排柔性支架和设置在所述柔性支架上的光伏面板；所述流固耦合模型包括固体域模型和流体域模型；
30、所述求解单元，用于基于有限元分析fea求解器和计算流体力学cfd求解器对所述流固耦合模型进行求解，得到所述流固耦合模型中所述光伏面板的扭转角；
31、所述调整单元，用于所述扭转角不等于预设值时，调整所述流体域模型的入口风速，直至所述扭转角等于所述预设值；
32、还用于获取所述扭转角等于所述预设值时的入口风速作为颤振临界风速。
33、可选的，所述建模单元，包括：
34、固体设置子单元，用于设置所述固体域模型为多排柔性支架，每排柔性支架上设置有多块光伏面板；
35、风速设置子单元，用于根据所述柔性支架阵列的工作场景，设置所述流体域模型的入口风速；
36、划分子单元，用于分别对所述固体域模型和所述流体域模型进行网格划分，得到多个有限元单元。
37、可选的，所述求解单元，包括：
38、系统形成子单元，用于fea求解器与cfd求解器形成双向数据传输系统，其中，fea求解器对所述固体域模型的求解结果，和cfd求解器对所述流体域模型的求解结果，进行双向传输，实现双向流固耦合。
39、可选的，所述求解单元，包括：
40、变形输出子单元，用于在每个时间步内所述双向数据传输系统输出一个所述光伏面板的变形数据；
41、角度获取子单元，用于获取所述变形数据中目标特征点的位移，并根据所述目标特征点的位移得到所述光伏面板的扭转角；所述目标特征点位于所述光伏面板上。
42、可选的，所述系统形成子单元，包括：
43、第一位移计算子单元，用于在第一时间步内，通过fea求解器对所述固体域模型进行求解，得到所述柔性支架阵列的位移，作为所述第一时间步的变形数据；
44、受力计算子单元，用于将所述位移输入至cfd求解器，并对所述流体域进行求解，得到所述柔性支架阵列的受力，并将所述受力输入至fea求解器；
45、第二位移计算子单元，用于在第二时间步内，通过fea求解器基于所述第一时间步内得到的受力，对所述固体域模型进行求解，得到所述柔性支架阵列的更新位移，作为所述第二时间步的变形数据。
46、可选的，所述装置还包括：
47、时程计算单元，用于持续监控所述目标特征点的位移，得到位移时程；
48、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种确定柔性支架的颤振临界风速的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立柔性支架阵列的流固耦合模型，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于有限元分析FEA求解器和计算流体力学CFD求解器对所述流固耦合模型进行求解，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述得到所述流固耦合模型中所述光伏面板的扭转角，包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述FEA求解器对所述固体域模型的求解结果，和CFD求解器对所述流体域模型的求解结果，进行双向传输，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在得到所述流固耦合模型中所述光伏面板的扭转角后，所述方法还包括：
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在基于有限元分析FEA求解器和计算流体力学CFD求解器对所述流固耦合模型进行求解前，所述方法还包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扭转角不等于预设值时，调整所述流体域模型的入口风速，包括：
9.一种确
10.一种确定柔性支架的颤振临界风速的系统，其特征在于，用于实现权利要求1-8任一项所述的方法，所述系统包括：建模模块、网格划分模块、求解器设置模块、求解模块、参数采集模块、颤振失稳判定模块和颤振临界风速输出模块；
...【技术特征摘要】
1.一种确定柔性支架的颤振临界风速的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立柔性支架阵列的流固耦合模型，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于有限元分析fea求解器和计算流体力学cfd求解器对所述流固耦合模型进行求解，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述得到所述流固耦合模型中所述光伏面板的扭转角，包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述fea求解器对所述固体域模型的求解结果，和cfd求解器对所述流体域模型的求解结果，进行双向传输，包括：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在得到所述流固耦合模...
【专利技术属性】
技术研发人员：鞠晓辉，左乐，王程，蔡赫，夏登福，李家雪，
申请(专利权)人：仁卓智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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