润滑与密封

作者：刘欢，胡敏，邢彦锋，杨夫勇，曹菊勇

单位：上海工程技术大学机械与汽车工程学院,,泛亚汽车技术中心有限公司,,上海工程技术大学机械与汽车工程学院,,上海工程技术大学机械与汽车工程学院,,上海工程技术大学机械与汽车工程学院,

关键词：质子交换膜燃料电池;密封性能;接触模型;装配误差;密封垫圈

基金：上海市自然科学基金项目(20ZR1422600)

为探究质子交换膜燃料电池（PEMFC）装配过程中密封结构的Mises应力及接触压力分布，选择矩形截面密封垫圈作为研究对象，基于Abaqus软件建立PEMFC密封结构的二维有限元模型，研究在不同的压缩率、密封垫高度、流体压力以及装配误差下，密封结构的Mises应力及接触压力分布情况，并根据受力情况探讨各参数对密封结构的性能影响。研究结果表明：随着压缩率的增大，密封结构的接触压力相应增大，但是压缩率过大会造成密封材料失效；密封垫高度会影响接触压力的大小，随着高度的增加，接触压力逐渐减小；流体压力会导致密封结构受力不均匀，随流体压力增大受力一侧的密封垫圈受到更大的接触压力；装配误差会造成膜电极框架的机械变形，随着误差增大，膜电极框架的Mises应力也逐渐增大。

来源：2024年第10期

《润滑与密封》期刊编辑部

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