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光伏组件是太阳能发电系统中的关键部件。随着光伏产业的飞速发展,我国已经成为全球光伏产量第一的生产国。光伏组件产量巨大,这要求设计与之相符合的运输包装。然而,目前光伏组件包装中存在亟待解决的关键技术问题,这包括托盘结构设计不合理、包装过程繁琐以及包装材料总成本偏高等。结合以上问题,本文主要研究内容包括以下四个方面:(1)光伏组件整体包装的关键包装结构确立。首先,分析光伏组件整体包装设计时应着重考虑的因素。其次,分析光伏组件包装工艺过程的工艺要素,并优选出较为合理的包装工艺要素组合。最后,确立光伏组件整体包装的关键包装结构。(2)托盘抗弯力学模型的建立与试验验证。首先,通过Workbench有限元软件分析两种不同结构托盘的抗弯力学性能,并评选出较优结构的托盘。其次,建立较优结构托盘的抗弯力学模型,确立托盘的强度准则和刚度准则,并得到托盘的极限载荷和最大挠度理论计算值。最后,制作托盘试验样品,验证理论计算值与试验值的一致性。(3)托盘优化设计的研究。首先,根据托盘的强度准则和刚度准则,以托盘材积成本最低为优化目标,建立托盘尺寸优化数学模型。其次,根据托盘尺寸优化数学模型,结合MATLAB数学软件,编写托盘优化设计程序。最后,根据程序计算结果,最终可以得到优化后的托盘顶铺板厚度和总宽度、纵梁板的厚度和总宽度以及底铺板的厚度和总宽度。(4)光伏组件整体包装方案的研究。首先,根据光伏组件内包装要求,设计内包装固定件。其次,根据已完成的内包装固定件,最终形成光伏组件整体包装,并进行包装材料总成本分析。最后,参考ISTA3E运输试验,通过Workbench有限元软件进行光伏组件整体包装的跌落分析,验证方案的可行性。