质子交换膜燃料电池电堆结构优化设计与动力学性能研究
摘要 | 第4-6页 |
ABSTRACT | 第6-7页 |
1 绪论 | 第17-33页 |
1.1 质子交换膜燃料电池(PEMFC) | 第17-25页 |
1.1.1 PEMFC的概述 | 第17-20页 |
1.1.2 PEMFC的结构特点与工作原理 | 第20-25页 |
1.2 PEMFC电堆在动载下响应的研究 | 第25-27页 |
1.3 封装力与结构优化的研究 | 第27-30页 |
1.3.1 最优封装力设计 | 第27-28页 |
1.3.2 端板结构优化设计 | 第28-29页 |
1.3.3 电堆的结构可靠性研究 | 第29-30页 |
1.4 本文主要研究内容 | 第30-33页 |
1.4.1 研究思路与方法 | 第30-31页 |
1.4.2 文章结构 | 第31-33页 |
2 PEMFC电堆在动载下的响应分析 | 第33-65页 |
2.1 电堆模态分析 | 第33-45页 |
2.1.1 模态分析理论 | 第33-34页 |
2.1.2 电堆模态分析的有限元模型 | 第34-38页 |
2.1.3 电堆的模态分析结果 | 第38-45页 |
2.2 电堆的随机振动响应和疲劳寿命分析 | 第45-56页 |
2.2.1 疲劳分析基本理论与电堆的有限元模型 | 第45-49页 |
2.2.2 电堆疲劳寿命分析结果 | 第49-56页 |
2.3 电堆的冲击载荷响应分析 | 第56-63页 |
2.3.1 电堆的均匀化有限元模型 | 第56-61页 |
2.3.2 电堆冲击响应的有限元计算结果 | 第61-63页 |
2.4 本章小结 | 第63-65页 |
3 PEMFC电堆端板的结构优化 | 第65-79页 |
3.1 钢带封装端板的分步优化 | 第65-75页 |
3.1.1 截面形状优化 | 第66-69页 |
3.1.2 横截面的拓扑优化 | 第69-72页 |
3.1.3 三维端板的优化 | 第72-75页 |
3.2 端板优化对于组件疲劳寿命的影响 | 第75-78页 |
3.4 本章小结 | 第78-79页 |
4 PEMFC电堆等效刚度-质量模型 | 第79-99页 |
4.1 等效刚度-质量模型的建立 | 第79-88页 |
4.2 验证与误差分析 | 第88-92页 |
4.3 基于等效模型的电堆性能分析方法 | 第92-98页 |
4.4 本章小结 | 第98-99页 |
5 基于等效模型与可靠性的电堆参数设计 | 第99-133页 |
5.1 电堆在动载下的结构强度 | 第101-105页 |
5.2 电堆的结构强度可靠性分析 | 第105-121页 |
5.2.1 结构强度可靠度的计算方法 | 第105-108页 |
5.2.2 变异系数 | 第108-116页 |
5.2.3 电堆结构强度可靠度分析结果 | 第116-121页 |
5.3 电堆的结构疲劳可靠性分析 | 第121-128页 |
5.4 电堆的性能评估 | 第128-132页 |
5.5 本章小结 | 第132-133页 |
6 结论与展望 | 第133-137页 |
6.1 结论 | 第133-135页 |
6.2 主要创新点 | 第135-136页 |
6.3 展望 | 第136-137页 |
参考文献 | 第137-147页 |
附录A 本文中的电堆模型 | 第147-148页 |
附录B 主要名词中英对照 | 第148-149页 |
附录C 电堆组件的等效刚度 | 第149-150页 |
攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第150-153页 |
致谢 | 第153-154页 |
作者简介 | 第154页 |