【摘 要】
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热电材料是一种能将电能和热能相互转换的功能材料,在工程中扮演着不可或缺的角色.然而由于热电材料转换效率的限制,暂时还不能广泛地投入工业生产和满足日常生活的需要,因此
【基金项目】
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国家自然科学基金(11762016,11762017,11472193)
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热电材料是一种能将电能和热能相互转换的功能材料,在工程中扮演着不可或缺的角色.然而由于热电材料转换效率的限制,暂时还不能广泛地投入工业生产和满足日常生活的需要,因此提高热电材料的转换效率就显得尤为重要.提供了一种新的理论模型,在含共线裂纹的有限矩形热电板的顶部和底部边界上分别加载恒定的电势和温度场,构建非线性耦合的电热传输方程,为了降低求解难度本文引入了辅助函数,运用傅里叶变换和奇异积分法,得到了电场和温度场分布的解析表达式,然后,通过改变裂纹和电板的尺寸,用来对比上下板面的电流密度和能量强度因子的变化趋势,最终得到相对热电转换效率公式.数值结果表明,添加合适的裂纹可以提高热电转换效率.当傅里叶积分变换参数n=50时,增大热电板面的高度,电场强度因子和能量强度因子也会增加,但当增加热电板的长度时,电场强度因子和能量强度因子会逐渐减少.
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