In the fourth chapter, we analyze the influence of anode thickness and electrolyte thickness on the damage probability of each layer, explore the ideal thickness of anode under each kind of electrolyte, and the effects of thermal expansion coefficient with temperature change and thermal expansion coefficient on the results of two kinds of conditions。It is found that the increase of anode thickness will reduce the damage probability and the increase of dielectric thickness will reduce the damage probability, and the change ratio of thermal expansion coefficient is smaller than that of the calculation。

The concluding remarks is the conclusion of the article。

Keywords: MT-SOFC, thermal expansion coefficient, residual stress, damage probability

目 录

第一章  绪论 1

1。1 研究背景 1

1。2 工作原理与特点 2

1。3 燃料电池种类及各自特点 5

1。4 SOFC的工作原理与结构形式 7

1。5 MT-SOFC特点、现状与发展前景 10

1。6 燃料电池发展历史、现状与未来展望 12

第二章  MT-SOFC建模 14

2。1 模型的建立 14

2。1。1 参数的设定 14

2。1。2 绘制几何 15

2。1。3 增加材料 16

2。1。4 增加固体力学场 17

2。1。5 增加网格 18

2。2 模型的计算 19

2。3 绘制主应力 21

第三章  MT-SOFC残余应力分析 23

3。1 弹性体的应力与应变 23

3。1。1 应力 23

3。1。2 应变 24

3。2 结构力学模型 26

3。2。1 本构方程 26

3。2。2 材料力学性质 26

3。3 阳极厚度对残余应力影响 27

3。4 电解质厚度对残余应力影响 29

3。5 热膨胀系数对计算结果影响 30

3。6 本章小结 31

第四章  MT-SOFC损伤几率分析 33

4。1 陶瓷材料损伤几率 33

4。2 阳极厚度对损伤几率影响 33

4。3 电解质厚度对损伤几率影响 35

4。4 热膨胀系数对计算结果影响 36

4。5 本章小结 38

总 结 40

致 谢 41

参 考 文 献 42

第一章  绪论

1。1 研究背景

    第一次工业，将人类带入一个全新的时代——工业时代，从此人类的生活发生了天翻地覆的变化，也诞生了一个崭新的词汇——能源；第二次工业，将人类带入电气时代，从此，电能走进了人类的视野。数百年来，人类发电的方式数度变革，从最开始的伏特电池，到法拉第的手摇发电机，再到后来普遍的化石能源发电，使得电能逐渐成为现代工业社会的骨干。现如今，随着科技发展与现代化社会进程的高速推进，人类逐渐地认识到了传统发电方式中所存在的弊端。第一，储存于燃料之中的化学能必须首先转变为热能，然后转换为机械能，最后转变为电能，受卡诺循环以及现代材料的限制，在机端所获得的效率只有33%~35%；第二，化石能源在燃烧及处理过程中不可避免地产生了大量的废气、废水、废渣等污染物，同时伴随有巨大噪声并造成温室效应，对人类的生活环境造成严重破坏；第三，随着人口急剧膨胀，需求日益增大，传统化石能源面临枯竭。在这样的背景下，新能源的开发与利用就成为了一个迫在眉睫的问题。论文网