论文摘要
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。本文是从锌空燃料电池极片的成形方法上进行研究的,设计的成形机械模型采用了新的成形方法——干嵌法,这种方法在成形质量、节省能源方面有很大的优势。本文对锌空燃料电池的制备工艺进行了分析,把其分为几大模块,各个模块在结构上是相对独立的,但是在极片的成形过程中,他们之间又有很强的耦合性。并且还对其中的模块进行了三维建模。本文找到了一种有效的测量轧制压力的方法——应变片测量法,详细阐述了轧制力测试技术理论,探讨了在极片的轧制过程中轧制压力实测、工程计算方法和影响轧制单位压力的因素。该方法在理论上是非常有效的,可用于实际测量。本文还通过利用Pro/ENGINEER软件对模型进行了三维建模,并利用Pro/ENGINEER软件中的运动仿真模块对模型的关键部分进行了干涉检验,从而避免了在制造物理样机的时候出现不必要的麻烦。同时利用Pro/MECHANICA软件对轧机进行了有限元分析和位移变形分析,得到了轧辊的应力情况和变形程度,同时对轧辊轴作了优化分析,通过优化分析减小了轴的质量、应力和变形,大大提高了极片的成形质量。
论文目录
摘要ABSTRACT第一章 绪论§1-1 选题意义与课题来源1-1-1 选题意义1-1-2 课题来源§1-2 燃料电池的分类与发展方向1-2-1 燃料电池的分类与特点1-2-2 锌空燃料电池1-2-3 锌空燃料电池的发展历史及研究现状§1-3 本课题的主要研究内容1-3-1 本课题的总体功能目标1-3-2 本课题的主要研究内容第二章 锌空燃料电池制备过程的工艺分析§2-1 锌空燃料电池的结构2-1-1 圆柱形锌空燃料电池的结构2-1-2 方形锌空燃料电池的结构§2-2 锌空燃料电池极片的制备工艺2-2-1 锌空燃料电池极片的生产工艺2-2-2 锌空燃料电池的生产工艺第三章 锌空燃料电池极片干嵌法成形机的机械结构设计§3-1 锌空燃料电池极片生产设备的工艺及技术要求§3-2 锌空燃料电池极片生产设备的工艺流程§3-3 镍网放卷机构的设计3-3-1 镍网放卷机构的作用3-3-2 镍网放卷机构的数学建模3-3-3 镍网放卷机构的力学分析§3-4 镍网布料系统的机构设计3-4-1 镍网布料系统的作用3-4-2 镍网布料系统的机构分析§3-5 定量送料系统的机构设计3-5-1 定量送料系统的作用3-5-2 定量送料系统的结构设计3-5-3 螺旋送料系统相关参数的确定§3-6 布料系统的机构设计3-6-1 布料系统的作用3-6-2 布料系统的结构设计第四章 轧制压力测试方法§4-1 轧机的发展概况§4-2 轧机轧制压力§4-3 测试技术4-3-1 测试技术概述4-3-2 测试的理论基础4-3-3 应变电测目的§4-4 应变片原理4-4-1 应变片4-4-2 应变片的粘贴工艺§4-5 测量电路§4-6 集电装置§4-7 电阻应变仪及X ? Y 函数记录仪§4-8 标定§4-9 影响轧制单位压力的因素4-9-1 影响轧制体塑性变形阻力的因素4-9-2 影响应力状态条件的因素第五章 基于虚拟样机技术的设计与仿真§5-1 虚拟样机技术5-1-1 虚拟样机技术介绍5-1-2 虚拟样机技术的支撑平台5-1-3 基于VP的产品设计过程模型§5-2 模型的装配5-2-1 组件模块简介5-2-2 装配体约束5-2-3 装配模式的选择5-2-4 干嵌法成形过程机械模型的整机装配5-2-5 干涉检验5-2-6 工程图的输出§5-3 Pro/MECHANICA5-3-1 Pro/MECHANICA5-3-2 Pro/MECHANICA模块5-3-3 Pro/MECHANICA技术基础§5-4 结构分析5-4-1 有限元理论概述5-4-2 对轧辊轴进行有限元分析第六章 结论与展望§6-1 主要结论§6-2 未来展望参考文献致谢攻读硕士期间所取得科研成果
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