[發(fā)明專利]鈉硫電池功能陶瓷管壁厚臨界公式的確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310046517.X
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103065062A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張建平
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電力學(xué)院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種鈉硫電池功能陶瓷管壁厚臨界公式的確定方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

1）鈉硫電池功能陶瓷管直徑—壁厚臨界曲線的計(jì)算：

A：首先用鈉硫電池功能陶瓷管原始幾何尺寸對陶瓷管構(gòu)建實(shí)體模型；

B：在不降低鈉硫電池功能陶瓷管的應(yīng)力精度的前提下，根據(jù)鈉硫電池功能陶瓷管形狀及約束情況分成四個(gè)部分，根據(jù)鈉硫電池功能陶瓷管根部固定約束情況，從底部到根部依次增加各部分網(wǎng)格的密度，并對每部分網(wǎng)格收斂性進(jìn)行了驗(yàn)證，以此達(dá)到通過大幅度減少網(wǎng)格單元數(shù)提高計(jì)算速度的目的；

C：基于ANSYS平臺分別對不同直徑的鈉硫電池功能陶瓷管進(jìn)行實(shí)體建模和網(wǎng)格劃分，在鈉硫電池功能陶瓷管內(nèi)壁施加相同壓力4.94MPa并保持其最大應(yīng)力不超過許用應(yīng)力80MPa的情況下，計(jì)算不同直徑對應(yīng)的臨界壁厚，得到鈉硫電池功能陶瓷管直徑—壁厚臨界曲線，該曲線左上方為陶瓷管關(guān)于壁厚和直徑設(shè)計(jì)的安全區(qū)域，右下方為不安全區(qū)域；

2）用威布爾分布擬合陶瓷管直徑—壁厚臨界曲線：

Ⅰ：設(shè)臨界壁厚???????????????????????????????????????????????隨直徑變化滿足以下三參數(shù)威布爾分布，

式中：是直徑為時(shí)陶瓷管的臨界壁厚，和分別為威布爾函數(shù)的形狀參數(shù)和尺度參數(shù)；

Ⅱ：用威布爾兩參數(shù)的最小二乘法估計(jì)得：

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?，??

，為在鈉硫電池功能陶瓷管直徑—壁厚臨界曲線上數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；

Ⅲ：采用右逼近法估計(jì)三參數(shù)威布爾分布中的：首先取為參數(shù)的初始值，做參數(shù)變換，將三參數(shù)轉(zhuǎn)化為二參數(shù)威布爾分布，用最小二乘法對數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行直線擬合，計(jì)算出相應(yīng)的決定系數(shù)

，然后選取步長，從，，…，，…，（k=1,2,?…）開始下降，從右逼近（即）；

Ⅳ：重復(fù)步驟Ⅲ過程，求出每次的決定系數(shù)；最后，取，選擇最大的，代入Ⅱ中公式的得到形狀參數(shù)和尺度參數(shù)；

Ⅴ：由步驟Ⅲ中右逼近法估計(jì)三參數(shù)威布爾分布得到及對應(yīng)的臨界壁厚，步驟Ⅳ得到的形狀參數(shù)和尺度參數(shù)，代入Ⅰ中，可確定擬合鈉硫電池功能陶瓷管直徑—壁厚臨界曲線的威布爾公式，為鈉硫電池功能陶瓷管在正常工作情況下直徑，鈉硫電池功能陶瓷管的臨界壁厚為：

。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷管壁厚臨界公式的確定方法，其特征在于，所述鈉硫電池功能陶瓷管直徑D在36～60mm范圍內(nèi)，臨界壁厚h公式為：

。