組件結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識介紹

組件結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識介紹目錄01組件的結(jié)構(gòu)組成

02材料的力學(xué)性能

03截面的幾何性質(zhì)

04組件機(jī)械載荷的設(shè)計要求05玻璃的受力模型及基本計算06邊框的受力模型及基本計算

07影響組件剛性的因素

08組件所能承受的最大風(fēng)載荷09問答301組件的結(jié)構(gòu)組成采用螺釘連接采用卡簧連接邊框之間的連接優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)螺釘連接裝框靈活，適用于不同規(guī)格尺寸的組件連接；返工后，邊框可重復(fù)使用。大批量生產(chǎn)時，效率較低；螺釘材質(zhì)一般為鋼，長期戶外條件下，容易產(chǎn)生銹蝕?？ɑ蛇B接外型美觀；卡簧與邊框之間材質(zhì)相同，不會產(chǎn)生異種金屬之間的電化學(xué)腐蝕；裝框過程使用專用的裝框設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；咝实拇笈可a(chǎn)。返工時邊框?qū)⒈黄茐模荒苤貜?fù)使用；每種系列的組件尺寸需要專用的裝框設(shè)備。不同邊框連接形式的比較組件邊框的密封方式邊框密封材料的作用：玻璃與邊框之間的緩沖。玻璃屬于脆性材料，如果直接和鋁邊框接觸，在風(fēng)載荷的作用下，容易因應(yīng)力集中而導(dǎo)致碎裂；玻璃與邊框之間的粘接。玻璃與邊框之間存在一定的間隙，在風(fēng)載荷的作用下，他們之間會發(fā)生一定的相對位移，達(dá)到一定的程度，玻璃就會從邊框卡槽中脫落；防止?jié)駳鈴牟Ａн吘夁M(jìn)入到層壓件的內(nèi)部，從而造成內(nèi)部電路的腐蝕。此外，邊框密封材料的彈性模量E遠(yuǎn)小于玻璃及鋁邊框，它對組件整體剛性的貢獻(xiàn)很小。組件邊框常用的密封方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)硅膠固化后，粘接強(qiáng)度大；固化前，流動性好，裝框設(shè)備的負(fù)荷?。ㄑb框過程對組件變形的影響小）。單組分硅膠的固化時間長；膠有溢出，需擦拭，耗用人工多。雙面膠帶相比使用硅膠，組件裝框后，表面干凈，無膠溢出；材料本身的透水性能小于硅膠。裝框設(shè)備的負(fù)荷大（裝框過程對組件變形有影響）；粘接強(qiáng)度較硅膠小。橡膠密封圈組件裝框后，表面干凈，無膠溢出?？窟吙蚩ú劢Y(jié)構(gòu)使橡膠密封圈產(chǎn)生預(yù)壓縮力，材料本身與層壓件、邊框之間沒有沾接力，密封效果差；裝框設(shè)備的負(fù)荷大（裝框過程對組件變形有影響）。02材料的力學(xué)性能伸長率：材料經(jīng)過拉伸試驗，斷裂后的相對伸長的百分率稱為伸長率。塑性材料：把伸長率δ≥5%的材料稱為塑性材料，如鋼、鋁、金、銀等金屬材料。脆性材料：把伸長率δ＜5%的材料稱為脆性材料，如玻璃、陶瓷、水泥等材料。抗拉強(qiáng)度：e點(diǎn)是σ—ε曲線中的最高點(diǎn)，它所對應(yīng)的應(yīng)力是材料所能承受的最大應(yīng)力，稱為抗拉強(qiáng)度。彈性模量：正應(yīng)力σ與線應(yīng)變ε的比值，其值隨材料而異，由試驗確定，材料的E越大，越難被拉長或壓縮。如鋼的彈性模量E=200GPa，鋁合金的彈性模量E=70GPa。材料的應(yīng)力—應(yīng)變曲線（低碳鋼）1003截面的幾何性質(zhì)慣性矩：截面對中性軸的如下積分稱為截面對中性軸的慣性矩，其值越大越好，同等材料下說明其剛性越好。截面為規(guī)則形狀的慣性矩，如圓形、矩形、工字形的截面，可以使用積分公式或查閱機(jī)械手冊進(jìn)行計算。非規(guī)則形狀的慣性矩，如組件的邊框截面，可以利用AutoCAD中的“面域——質(zhì)量特性”進(jìn)行估算，或通過試驗的方法進(jìn)行估算。04組件機(jī)械載荷的設(shè)計要求按照IEC61215-2005要求：組件正面及背面受2400Pa的載荷，施加3個循環(huán)，每個循環(huán)正、反面各持續(xù)1個小時；在有嚴(yán)重的冰雪載荷時，在試驗的最后一個循環(huán)正面施加5400Pa的載荷。結(jié)構(gòu)設(shè)計的步驟：計算載荷大?。ㄍǔ０凑諛?biāo)準(zhǔn)要求，或根據(jù)氣象條件如風(fēng)速進(jìn)行換算）；對玻璃及邊框進(jìn)行強(qiáng)度及撓度的校核；按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行機(jī)械載荷試驗驗證。風(fēng)速與風(fēng)壓的換算關(guān)系風(fēng)壓p也可以根據(jù)風(fēng)速v按照下面的公式進(jìn)行換算得到：p=v2/1600kN/m2風(fēng)速的單位為:m/s上述計算只是得到基本的風(fēng)壓值，在做強(qiáng)度校核時需要乘上一個安全系數(shù)（IEC61215要求為：3）05玻璃的受力模型及基本計算風(fēng)載荷（或冰、雪載荷）首先作用于玻璃上，玻璃四邊受限于鋁邊框，因此玻璃的受力近似為：平板承受均布載荷，可以參考《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003進(jìn)行強(qiáng)度校核及撓度計算（或者通過有限元軟件進(jìn)行模擬）。玻璃應(yīng)力的計算玻璃撓度的計算邊框承受來自玻璃傳遞過來的力，近似為梁單元承受線性均布載荷，可以按照梁單元的計算公式進(jìn)行應(yīng)力及變形量的估算（或者通過有限元軟件進(jìn)行模擬）。06邊框的受力模型及基本計算梁的應(yīng)力計算公式：σ=M/（Ix/e)；均布載荷q由組件的面積S、壓力p及邊框長度L計算得出，q=p*S/2/L摘自《機(jī)械設(shè)計手冊》07影響組件剛性的因素玻璃的厚度；邊框的高度；所選材料的彈性模量及抗拉強(qiáng)度高的材料；系統(tǒng)安裝方式（支撐點(diǎn)的跨度）等。組件增加副梁可以提高強(qiáng)度系統(tǒng)安裝時，布置更多的支撐導(dǎo)軌，可使組件能承受更大的載荷，如5400Pa。安裝方式不當(dāng)，引起電池片裂片組件在3700Pa載荷下的極限測試——支撐點(diǎn)在短邊框，長邊框全部處于懸空狀態(tài)08組件所能承受的最大風(fēng)載荷