太阳能电池生产线PECVD设备三维建模与仿真优化

【摘要】：本文以太阳能电池生产线中的PECVD设备为研究对象，对其进行三维仿真建模与有限元分析，进而选择综合性能最优的本体材料，并对送料结构进行了机构创新，设计出符合我国企业工况的PECVD设备。此项研究为我国PECVD设备国产化提供了参考理论。全文工作和取得的成果概括如下： 在测绘PECVD设备得到的二维CAD图的基础上，运用SolidWorks软件分别建立出了各个零件的三维实体模型，并将其按顺序组装成为装配体，从而得到PECVD设备的三维实体模型。 以2024号铝合金和不锈钢作为材料，对设备中最关键、受力最大、最容易变形的三个零件—极板、侧板和下支架桥分别进行分析，根据有限元分析结果比较材料优劣性，从而确定符合要求的材料。 为解决极板易划伤镀膜玻璃板问题，设计出一种新型的送料机构，将玻璃板的紧贴送入过程分解为先送入后夹紧，有效地降低了废品率。并通过动态仿真证实了机构的可行性。 【关键词】：太阳能电池 PECVD 设备 三维建模 有限元分析 创新设计
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题的研究背景和意义8-13
• 1.1.1 太阳能电池的起源与应用8-10
• 1.1.2 非晶硅太阳能电池及其特点10-11
• 1.1.3 非晶硅太阳能电池生产线的关键设备11-13
• 1.2 国内外发展状况13-14
• 1.3 本文的研究内容14-15
• 第二章 PECVD 设备三维实体模型的建立15-27
• 2.1 引言15
• 2.2 三维实体造型技术概述15-17
• 2.2.1 产品三维建模的重要意义15-16
• 2.2.2 三维建模的基本思路16-17
• 2.3 三维建模软件的选择17-18
• 2.4 建立零件模型18-24
• 2.4.1 顶罩19
• 2.4.2 装条顶板19-20
• 2.4.3 槽条20
• 2.4.4 极板及其配件20-21
• 2.4.5 侧板21-22
• 2.4.6 下支架桥22
• 2.4.7 角座支架22-23
• 2.4.8 前后盖23
• 2.4.9 U 型铝槽23-24
• 2.5 零件装配成装配体24-25
• 2.6 小结25-27
• 第三章 PECVD 设备的有限元分析27-56
• 3.1 引言27
• 3.2 有限元技术和 ANSYS 应用软件27-36
• 3.2.1 有限元技术现状及其发展趋势27-28
• 3.2.2 有限单元法的基本思想及特点28-31
• 3.2.3 ANSYS 应用软件介绍31-36
• 3.3 PECVD 设备的有限元模型和计算36-55
• 3.3.1 ANSYS 中模型的建立与网格化36-45
• 3.3.2 极板的有限元分析45-49
• 3.3.3 侧板的有限元分析49-52
• 3.3.4 下支架桥的有限元分析52-55
• 3.4 小结55-56
• 第四章 PECVD 设备送料机构创新设计56-63
• 4.1 引言56
• 4.2 机械创新设计方法简介56-57
• 4.3 送料机构的创新设计57-62
• 4.3.1 设计的基本思想57
• 4.3.2 建立机构零件三维模型57-59
• 4.3.3 将零件装配成整体并进行仿真分析59-62
• 4.4 小结62-63
• 第五章 结论和展望63-64
• 5.1 结论63
• 5.2 展望63-64
• 参考文献64-66
• 发表论文和科研情况说明66-67
• 致谢67

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