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当今世界能源问题日趋紧张,环境问题一再恶化。可以利用燃料电池来解决这两个问题,锌空燃料电池在许多方面具有很大的优势:锌空燃料电池的比能量最高,负极活性物质为锌,其贮存量大,来源广泛,价格相对低廉,且性能稳定。近几年来,各种类型锌空电池相继问世,电池的电流密度、工作电压等主要技术指标已达到了较高的水平,取得了可喜的成果。然而锌空电池至今没有得到大面积的应用,其主要原因是锌空电池极片制造技术还相对落后。
本文详细地介绍了粉末轧制成形工艺原理及其主要影响因素,本论文讨论了粉末轧制有限元模拟的必要性。通过对几种有限元分析软件使用性能的综合对比,优化选取出合适本文模拟研究的分析软件,同时讲解了模拟分析中的相关有限元理论。
本文针对粉末冶金工艺流程中轧制成形这一重要工序,基于MSC.Marc 有限元软件,采用有限元仿真分析技术,对极片粉末轧制成形进行数值模拟分析,通过对模拟过程的建模处理,建立了完整的模拟计算流程,解决了计算过程中出现的边界条件、材料特性、收敛容差等问题,并进行归纳总结。得出极片的应力和应变等等的云图。
本文模拟分析中所建立的有限元模型、模型参数的选取、接触模型的设置以及得出的相关结论,对于改进粉末冶金制品成形工艺,并最终提高粉末冶金零件质量提供了有价值的参考依据。
锌空燃料电池极片干嵌法成形设备运行中如果粉料布料不均将严重影响电池极片的质量。通过分析影响粉料均匀布料的各结构,设计了定量变螺距送料机构解决送料不均匀的问题。研究了落料与打料辊之间相互作用,选择了合适的打料辊转速并改进了出料口的结构,提高了布料的均匀性。