基于AnsysWorkbench雙層拱架塑料大棚結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及流場模擬的中期報(bào)告本文基于AnsysWorkbench軟件平臺(tái)，結(jié)合固體力學(xué)有限元分析和流體力學(xué)仿真，設(shè)計(jì)和分析了一種雙層拱架塑料大棚結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和流場特性。以下是本次研究的中期報(bào)告，包括研究背景、目的、研究內(nèi)容、研究方法、預(yù)期成果和進(jìn)度計(jì)劃等部分。一、研究背景及目的塑料大棚是一種技術(shù)先進(jìn)、生產(chǎn)效益高的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施，能夠保障農(nóng)作物的正常生長和發(fā)展，在各種氣候條件下都有廣闊的應(yīng)用前景。由于大棚結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、抗風(fēng)抗雨等特點(diǎn)，因此在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。本次研究的背景之一即是大棚結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要目的是通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化提高其力學(xué)性能和穩(wěn)定性。同時(shí)，另一個(gè)動(dòng)機(jī)是分析流場特性，探究內(nèi)部氣流流動(dòng)規(guī)律，為大棚內(nèi)溫濕度控制、通風(fēng)設(shè)計(jì)和作物種植等提供理論依據(jù)。二、研究內(nèi)容本次研究的主要內(nèi)容包括以下兩個(gè)方面：1、雙層拱架塑料大棚結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能分析，主要結(jié)合有限元模擬技術(shù)進(jìn)行，探究大棚結(jié)構(gòu)在不同荷載作用下的變形、應(yīng)力和穩(wěn)定性等力學(xué)性能參數(shù)，并進(jìn)一步進(jìn)行變形優(yōu)化和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2、雙層拱架塑料大棚內(nèi)部氣流流動(dòng)的數(shù)值模擬，主要基于CFD技術(shù)，研究內(nèi)部氣流速度場、溫度場和濕度場等流場參數(shù)，分析溫濕度控制、通風(fēng)設(shè)計(jì)和作物種植等方面的影響因素。三、研究方法1、大棚結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法，采用基于有限元分析的AnsysWorkbench軟件平臺(tái)，通過建立適當(dāng)?shù)膸缀文Ｐ秃臀锢砟Ｐ?，分析大棚結(jié)構(gòu)的受力特性和穩(wěn)定性參數(shù)。2、大棚內(nèi)氣流流動(dòng)模擬方法，采用CFD技術(shù)，借助于商業(yè)軟件AnsysFluent進(jìn)行內(nèi)部氣流流場分析，通過建立數(shù)學(xué)模型和計(jì)算網(wǎng)格，模擬大棚內(nèi)部的氣流流動(dòng)情況。四、預(yù)期成果和進(jìn)度計(jì)劃本次研究的預(yù)期成果主要包括雙層拱架塑料大棚結(jié)構(gòu)力學(xué)分析以及流場模擬分析的結(jié)果和結(jié)論，具體如下：1、力學(xué)分析方面，預(yù)計(jì)獲得大棚結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形、穩(wěn)定性、壽命和優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面的研究結(jié)果和結(jié)論，并得出具體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化建議。2、流場模擬方面，預(yù)計(jì)獲取大棚內(nèi)部的氣流速度、溫度、濕度等流場參數(shù)，探究不同通風(fēng)方案和作物種植布局等因素對大棚內(nèi)部氣流的影響，為實(shí)現(xiàn)溫濕度控制和作物生長提供科學(xué)依據(jù)。進(jìn)度計(jì)劃如下：1、研究啟動(dòng)：2021年6月2、準(zhǔn)備工作：研究文獻(xiàn)調(diào)研、軟件平臺(tái)選擇、建模工作等，預(yù)計(jì)完成時(shí)間為1個(gè)月。3、數(shù)值模擬分析：包括結(jié)構(gòu)力學(xué)分析和流場模擬分析，預(yù)計(jì)完成時(shí)間為3個(gè)月。4、分析結(jié)果報(bào)告撰寫：預(yù)計(jì)完成時(shí)間為1個(gè)月。5、論文總結(jié)和論文撰寫：預(yù)計(jì)完成時(shí)間為1個(gè)月。五、參考文獻(xiàn)[1]ChenZ,etal.Studyonthedynamicmechanicalpropertiesofatomatogreenhouse.TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering.2006,22:17-20.[2]QiuxiaWang,etal.Numericalsimulationofindoorairflow:Areviewofturbulencemodels.BuildingandEnvironment.2016,100:50-62.[3]LuYH,etal.Effectoflongitudinalwindloadonperformanceofasemicirculararchgreenhouse.ComputersandElectronicsinAgriculture.2016,125:21-29.[4]BayatM,etal.Numericalinvestigationofaerodynamicbehaviorofasmallscalegreenhousewithdifferentopeningconfigurations.RenewableEnergy.2018,127:735-748.[5]ZhangH,etal.Numericalanalysisofwindloadcharacteristicsonalarge-