大连理工大学学报

作者：王浩然,吴私,杨林林,兰海兵,陈超,孙伟,宋学官

关键词：高温质子交换膜燃料电池拓扑优化有限元法热力耦合分析

基金：国家自然科学基金辽宁联合基金资助项目(U1608256).

以实现高温质子交换膜燃料电池单电池内部接触压力的均匀性与电堆内单电池之间接触压力的一致性为目的,建立了一种具有非线性接触边界条件的高温质子交换膜燃料电池电堆端板的拓扑优化模型.通过研究在一定工作温度下装配荷载对电堆内部接触压力的影响,并综合考虑端板的质量与制造难度,构建了一种适用于燃料电池电堆的简化模型.从基于热力耦合的有限元法出发,对燃料电池端板进行以最小质量为目标、最大应力为约束的拓扑优化,并在综合考虑结构形状与拓扑结果的基础上建立端板的几何模型.结果表明,拓扑优化得到的端板结构使电堆内部具有更均匀的接触压力,因此拓扑优化可以为端板的结构设计提供理论参考.

来源：2020年第2期

《大连理工大学学报》期刊编辑部

查看大连理工大学学报杂志2020年第2期