用于平面固体氧化物燃料电池（SOFC）断裂分析的三维数值模拟工具

固体氧化物燃料电池（SOFC）未来发展的主要步骤是理解关键的电化学和热机械过程与燃料电池的结构故障之间的关系。报道的研究利用几种有限元建模工具来获得平面单元模型中断裂的整体理解。在我们的分析中，ANSYS有限元（FEM）软件用于创建具有热感应应力的简化电池结构，然后用于确定阳极电极的阳极-电解质-阴极（PEN）层中的高应力区域支持平面SOFC。使用乔治亚理工学院开发的断裂机械分析仪（FMA）代码分析精细的断裂模型，这是一个后处理程序，能够与有限元程序一起计算断裂参数。FMA代码可在组合的热和机械载荷条件下预测PEN结构中的裂纹扩展和三维曲线裂纹的方向。将给出阳极，电解质以及阳极-电解质界面中的缺陷示例，以证明FMA软件的健壮性并研究PEN的可能故障模式。