刘 巍，宋 洁，韩 晓

（河海大学机电工程学院，江苏常州 213022）

0 引言

近年来，由于冰雹天气的发生，使得太阳能聚光碟片的抗冲击性面临着重大挑战，近几年聚光碟片表面的抗冲击特性的研究日益提上日程，成为人们关注的焦点。

中国农业大学丁敏等人对冰雹冲击下温室玻璃破损情景进行了数值模拟，但它只是对单层玻璃进行模拟分析；同济大学的童树庭等人分析了玻璃厚度、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片厚度及其不同组合对夹层玻璃冲击强度的影响；Anderson 等人研究了石墨环氧树脂面板和泡沫的复合材料在低速冲击下的残余压痕的问题；M.Q.Nguyen 等人利用ANSYS/LS-DYNA 软件对蜂窝夹芯板进行了冲击模拟。

相对于单层的普通金属或非金属材料而言，聚光碟反射表面的抗冲击特性分析更为复杂。但是对于玻璃—粘胶—背板这种复合结构的聚光碟片抗冲击特性研究还未见有报道，其研究具有一定价值和意义。

1 落球试验标准

根据ANSI/UL1703 标准：当一电池板应用在具有代表性场合时，要承受6.78J 能量的冲击试验：即用直径为51mm，质量为535g 的光滑的钢球，从距试验件1.295m 的高度，内径52mm 的导管自由落下。

2 试验件有限元模型

本论文所模拟的聚光器的试验件尺寸是：玻璃100×100mm，粘胶100×100mm，背板100×100mm，背板背面四周同时固连厚度为1.5mm，高度为50mm 的加强筋。由于聚光碟的弧面曲率不是很大，且聚光碟刚性要求一个单元框格不能做得很大，因此玻璃、粘胶和背板近似成平面，加强筋都成正交形式的。

试验件模型示意……