随着能源危机和环境污染问题日益加剧,热电发电技术以其固有优点成为一个研究热点。本文进行了热电发电器件机械稳定性的分析和优化。首先对单体热电模块进行数值模拟仿真分析,探究水平方向和竖直方向热电模块间相互作用对等效应力和变形量的影响,进而得到增强热电发电器件机械稳定性的方法。其次对两级热电发电器件的机械稳定性进行研究,通过构建两级热电模块的热-结构耦合数值计算模型,计算实现最优机械稳定性的热电臂高度,探究两级热电模块间相互作用对最佳热电臂高度的影响。最后构建了一个简易两级热电发电器件,分析了简易两级热电发电器件的最佳热电臂高度。主要研究内容如下:（1）水平方向热电模块间相互作用会使等效应力增大,两个方向上的相互作用会促进该方向上的应力集中,X方向热电模块间相互作用较Y方向更有利于热电器件的稳定性。设计热电发电器件时,应当提高X方向排列的热电模块数量,相对减少Y方向热电模块的数量。（2）竖直方向热电模块间相互作用会减小热电模块的最大等效应力和变形量,实现更好的机械稳定性。热电发电器件在需要采用三层或多层排列式结构时,可直接制造三层或多层的热电器件,更有利于热电器件的机械稳定性,提高使用寿命。（3）单体两级热电模块的一、二级热电臂高度变化会造成最大等效应力的变化,最大等效应力随一级热电臂高度l1的增大先减小后增大,最大等效应力由冷端交界面转移到热端交界面,在l1=0.62 mm时达到最大等效应力极小值,实现最优机械稳定性。（4）X、Y方向热电模块间相互作用会对最佳热电臂高度产生不同的影响,X方向热电模块间相互作用会使最佳热电臂高度减小。Y方向热电模块间相互作用会使最佳热电臂高度增大。（5）对一个具有实用性的简易两级热电发电器件进行数值模拟计算分析,得到最佳热电臂组合为l1=0.31 mm,l2=1.69 mm,此时最大等效应力为268.6 MPa,实现等效应力优化比例为6.61%,可以提升其使用寿命。