光伏玻璃压延成型过程的有限元分析

【摘要】：近年来太阳能光伏产业发展迅猛,而作为太阳能电池组件中一个重要新型配套产品—光伏玻璃,也随着光伏行业的发展而壮大。由于对玻璃成型的研究起步较晚,成型过程中玻璃传热情况比较复杂,对其进行解析求解很困难。所以,借助有限元方法来模拟玻璃压延成型的过程,研究玻璃压延成型时玻璃温度的变化规律以及玻璃的微观组织变化,为玻璃压延成型工艺的深入研究提供依据,并且对提高玻璃的生产效率和产品质量有重要的现实意义。本文对玻璃压延成型过程进行了数值模拟和实验研究。本文首先介绍了玻璃材料的物理性质,以及应用到玻璃压延成型数值模拟中的基本理论和方法;分析了玻璃成型过程中的传热学问题;考虑了光伏玻璃压延成型过程中温度对各物理参数的影响,对玻璃成型中的一些边界条件做了必要的假设,在此基础上建立了玻璃压延成型段的简化模型;以DEFORM-3D软件为基础,将玻璃成型段的有关数据设置到相应的边界条件中,模拟得出玻璃压延成型过程中玻璃的温度场、速度场的分布情况以及热通量变化对玻璃成型的影响,得出压延成型过程中玻璃的温度变化规律。其次,以晶粒的成核理论和玻璃析晶的范围为基础,使用晶粒模块对成型过程中玻璃的微观组织变化过程进行模拟,分析了冷却速度对玻璃结晶的影响。利用此方法可以很好地实现玻璃微观组织演变的可视化,对玻璃内部具体结构的进一步研究有重要的指导意义。最后,用检测工具对成型过程中的玻璃带表面温度进行检测,对模拟结果进行实验验证,从而验证模拟传热分析的正确合理性。 【关键词】：光伏玻璃 压延成型 DEFORM-3D 数值模拟 微观组织
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ171.633
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景9-11
• 1.1.1 光伏玻璃的定义及用途10
• 1.1.2 光伏玻璃的分类10-11
• 1.2 国内外的研究现状11-12
• 1.2.1 国内研究现状11
• 1.2.2 国外研究现状11-12
• 1.3 课题研究的目的及意义12-13
• 1.4 课题研究的内容13-14
• 1.5 本章小结14-15
• 第2章 玻璃成型有限元模拟的基本理论15-25
• 2.1 玻璃材料的性能15-18
• 2.1.1 玻璃的黏度15-16
• 2.1.2 玻璃的热膨胀系数16-17
• 2.1.3 玻璃的比热容17
• 2.1.4 玻璃的导热性17-18
• 2.2 玻璃成型有限元模拟的基本原理18-20
• 2.2.1 刚粘塑性流动理论的基本方程18-19
• 2.2.2 刚粘塑性有限元变分原理19-20
• 2.3 热传导中的有限元求解20-22
• 2.3.1 传热学基本方程20-21
• 2.3.2 定解条件21-22
• 2.4 数值模拟工具DEFORM-3D22-24
• 2.4.1 DEFORM-3D简介22-23
• 2.4.2 DEFORM-3D软件的功能23
• 2.4.3 DEFORM-3D软件的模块结构23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 光伏玻璃压延成型的有限元模拟25-38
• 3.1 基于DEFORM-3D的模拟过程25-29
• 3.1.1 模型的简化与假设25
• 3.1.2 模型的建立25-26
• 3.1.3 网格划分26-27
• 3.1.4 材料模型的建立27-28
• 3.1.5 边界条件的处理28-29
• 3.1.6 模拟求解器的选择29
• 3.1.7 步长增量的控制29
• 3.2 求解结果及分析29-37
• 3.2.1 玻璃成型的变化过程29-32
• 3.2.2 玻璃压延成型过程中温度场的变化32-34
• 3.2.3 热通量变化对玻璃成型的影响34-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第4章 压延成型过程中玻璃微观组织变化38-43
• 4.1 玻璃析晶38-40
• 4.1.1 玻璃的成核38-39
• 4.1.2 玻璃的析晶范围39-40
• 4.2 玻璃微观组织演变模拟40-42
• 4.2.1 模拟设置40
• 4.2.2 模拟结果40-42
• 4.3 本章小结42-43
• 第5章 实验研究43-46
• 5.1 实验设备43-44
• 5.1.1 压延机43
• 5.1.2 测温仪43-44
• 5.2 实验方法44
• 5.3 实验结论44-45
• 5.4 本章小结45-46
• 总结与展望46-48
• 全文总结46
• 研究展望46-48
• 参考文献48-52
• 致谢52-53
• 个人简历53

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

新型建材——U型玻璃    胡伦坚

刮蜡板压延成型回弹的分析与控制    袁龙春;冷鑫宁;赵强;张香兰;侍吉清;

提高压延薄膜厚度均匀性的方法    杨锡杰;

PVC透明硬片压延成型工艺    沈民光,许海明

JO2系列~#5-9电动机风罩端板反压延成型模    

复合材料压延工艺和设备的探讨    段振华;徐登云;

半柔性PVC地板块加工技术    关玉华,盖景楼

氟树脂性能与加工应用(续13)    钱知勉;

    

光伏玻璃压延成型过程的有限元分析    吴珍珍