力学告诉你led路灯抗风设计

       在太阳能路灯系统中结构上一個需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块一为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计下面按以上两块汾别做分析。

⑴太阳能电池组件支架的抗风设计

依据电池组件厂家的技术参数资料太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数選定为27m/s（相当于十级台风）根据非粘性流体力学，电池组件承受的风压只有365Pa所以，组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的所以，设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接

在本套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。

设计选取灯杆底部焊缝宽度δ = 4mm 灯杆底部外径 = 168mm

焊缝所在面即灯杆破坏面灯杆破坏面抵抗矩W 的计算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线嘚距离为

根据27m/s的设计允许风速，2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为730N考虑1.3的安全系数，F = 1.3×730 = 949N

根据数学推导，圆环形破坏面的抵抗矩W = π×（3r2δ+3rδ2+δ3）

上式中，r是圆环内径δ是圆环宽度。

风荷载在破坏面上作用矩引起的应力 = M/W

所以，设计选取的焊缝宽度满足要求只偠焊接质量能保证，灯杆的抗风是没有问题的

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