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固体氧化物燃料电池的翘曲会影响电极-盖板界面的接触情况,从而影响电化学性能,对相关制造工艺提出了很大的挑战.为了分析燃料电池平面度对放电过程的影响,揭示其潜在的风险,我们建立了两个基于有限元法的仿真模型,对考虑平面度缺陷的燃料电池封装和放电进行分析.在对固体氧化物燃料电池进行平面度测量的基础上,首先建立了具有真实燃料电池翘曲特性的几何模型,分析封装过程中接触压力的分布情况.然后将接触电阻的仿真结果导入到三维多物理场耦合模型中,模拟具有平面度缺陷的燃料电池电化学性能.计算结果展示了燃料电池两侧封装过程中接触压力的分布情况.通过对比有接触电阻和无接触电阻的燃料电池电流密度,分析了电池与盖板的接触对放电过程的影响.结果表明,燃料电池的凹陷面较难达到满意的接触状态,需要比凸起面更大的封装压力.燃料电池表面接触电阻的变化将引起电流传导路径的变化,产生局部高电流或低电流.这项工作强调了在燃料电池中保持均匀分布的接触电阻的重要性,为今后的优化工作奠定了基础. 相似文献
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滑动界面的球形夹杂问题 总被引:3,自引:0,他引:3
滑动界面对多相介质力学性能的影响日益受到重视.但已有的解析结果往往假定界面是自由滑动的.即假设界面上的剪应力为零,这与大多数实际情况并不相符.本文假定界面上剪应力不为零并满足线弹簧型界面条件,在这一前提下,首次获得了球形夹杂本征应变问题的解析解. 相似文献
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采用径向基函数配点法分析考虑剪切效应的梁板弯曲问题,该方法利用径向基函数作为近似函数,基于配点法离散方程,通过最小二乘法求解.径向基函数配点法在离散和计算过程中不需要划分任何形式的网格,是一种真正的无网格法;径向基函数可以用一元函数来描述多元函数,存在明显的储存和运算简单的特点;而基于配点法求解不需要积分,提高了计算效率.分析考虑剪切效应的薄梁板问题时,传统的有限元法或无网格法求解均会存在剪切锁闭问题,而径向基函数在全域内存在无限连续性,能够准确地满足Kirchhoff约束条件,因此径向基函数配点法能够消除剪切锁闭现象,而且不会出现应力波动.该方法的优势在于,其不仅易于离散、精度高,而且具有指数收敛率,计算效率高.数值算例验证了上述结论和该方法的稳定性. 相似文献
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皮肤组织作为富含纤维的非均匀材料,具有复杂的力学特性.皮肤组织在循环加载作用下,随着循环次数的增加,加载过程的应力响应逐渐降低,并最终达到不随循环次数增加而改变的稳定状态,这种现象被称为应力软化行为.本文对加载过程中纤维的延展机制对宏观力学响应的影响进行研究,认为在外界载荷较小时该机制主导了宏观层次上的应力软化行为,随着外界载荷的增大,拉伸过程中微观结构损伤的演化开始产生影响,而且此时内部微观结构的演化由两种机制共同影响,据此建立了连续介质模型,将宏观尺度上应力软化行为和微观结构的演化相关联.将所获得的应力响应理论结果与猪离体头部皮肤在循环加载作用下的实验结果进行对比分析,证明了该模型能够合理地描述皮肤组织在循环加载作用下的应力软化行为. 相似文献
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压电材料椭圆夹杂界面开裂问题的电弹性耦合解 总被引:1,自引:0,他引:1
本文研究了在反平面剪切和面内电场的共同作用下,压电材料椭圆夹杂的界面开裂问题,假定夹杂是刚性的导体,采用复变函数保角变换和级数展开方法,可确定压电材料基体的复势表达式,进而求得夹杂界面开裂的电弹性耦合的能量释放率。 相似文献
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本文研究了具有线弹簧弱界面的异质球形夹杂的本征应变问题,所采用的线弹簧界面模型既能界面的切线方向滑动,又能考虑界面的法线方向张开,根据叠加原理、原问题的弹性场可分成三部分;二部分由真实均匀本征应变所引起,另一部分由等效的非均匀本征应变所引起,后一部分则由虚拟的Somigliana位错场所产生。本文求得了等效非均匀本征应变和虚拟位错场的Burger矢量的解析表达式,进而确定的问题的弹性场。 相似文献
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工程中的大多数构件承受着比例或非比例多轴疲劳荷载作用,而非比例强化效应会大大影响其多轴疲劳寿命。精确预测金属材料在多轴非比例荷载下的低周疲劳寿命需要同时考虑等向强化、随动强化及非比例强化效应下的材料本构关系,并在临界面上计算出相应应力应变值,根据不同疲劳失效形式选取不同类型的失效模型来确定疲劳寿命.本文针对这一过程中重要知识点进行阐述,并介绍了相关模型与理论. 相似文献
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综述了近几十年, 特别是近十几年来铁磁材料的力磁耦合变形与断裂行为的研究概况.
传统铁磁弹性问题的研究已经有较长时间的积累, 文献中已有大量的研究结果发表. 近些年
来, 随着智能材料及结构应用与研究的兴起, 功能铁磁材料如稀土超磁致伸缩材料、铁磁相
变材料以及铁磁复合材料等的力学行为越来越受到重视, 人们在功能铁磁材料的变形与断裂
以及铁磁复合材料的有效性质等方面开展了大量的研究工作. 本文在简单介绍了经典铁磁弹
性和传统铁磁结构的力磁性能的研究背景基础上, 结合作者近年来在铁磁材料变形与断裂方
面所开展的工作, 着重评述了功能软铁磁材料在变形与断裂的实验研究,如实验设备和技术,
以及铁磁复合材料细观力学、软铁磁材料、铁磁功能材料的变形与断裂理论等方面的研究进
展, 并指出了需要进一步研究的方向. 相似文献