用於平面固體氧化物燃料電池（SOFC）斷裂分析的三維數值模擬工具

固體氧化物燃料電池（SOFC）未來發展的主要步驟是理解關鍵的電化學和熱機械過程與燃料電池的結構故障之間的關係。報道的研究利用幾種有限元建模工具來獲得平面單元模型中斷裂的整體理解。在我們的分析中，ANSYS有限元（FEM）軟件用於創建具有熱感應應力的簡化電池結構，然後用於確定陽極電極的陽極-電解質-陰極（PEN）層中的高應力區域支持平面SOFC。使用喬治亞理工學院開發的斷裂機械分析儀（FMA）代碼分析精細的斷裂模型，這是一個後處理程序，能夠與有限元程序一起計算斷裂參數。FMA代碼可在組合的熱和機械載荷條件下預測PEN結構中的裂紋擴展和三維曲線裂紋的方向。將給出陽極，電解質以及陽極-電解質界面中的缺陷示例，以證明FMA軟件的健壯性並研究PEN的可能故障模式。