摘要：为了进一步实现航运业节能减排,可以在面积开阔、光照充足的大型油轮甲板表面铺设船用太阳能光伏(PV)柔性支架。通过计算流体力学(CFD)数值计算方法研究船用柔性支架风荷载影响因素及分布规律。结果表明:光伏阵列风荷载与纵向间距成反比,当纵向间距比超过1.8时,各排光伏板风荷载基本不随纵向间距比变化,此时各排光伏板力矩值相差小于3倍。增加纵向光伏板数量可使中间位置光伏板荷载分布更加均匀。基于计算结果,在设计船用柔性支架时,首排可选用强度较大的钢索,并布置15排以上的光伏阵列,控制纵向间距比为1.8,以针对性地提升结构可靠性,避免前排光伏板弯矩超限;同时使各排光伏板风荷载分布更加均匀,相关研究结论将为船用柔性支架的工程设计和布置提供依据。

摘要：为实现船舶节能减排,该文结合KVLCC2船舶参数及航行工况设计了一种可铺设于甲板的船用太阳能光伏柔性支架,并开展振动响应特性分析,采用流固耦合解耦计算方法研究风载荷及船舶纵摇、垂荡运动对柔性支架振动响应特性的影响。研究表明:钢索振幅及平均内应力在船舶纵摇工况下最大,对柔性支架产生不利影响,纵摇+垂荡的工况次之,垂荡工况下最小;结构应力极大值出现在钢索固支边界处,若外载荷进一步增大,将最早产生塑性形变;柔性支架中部钢索应力均值及振幅最大,在循环应力应变作用下可能发生疲劳破坏。以上结论可为船用太阳能光伏柔性支架的设计制造及日常使用提供一定的技术支撑。