高温气冷堆中的板翅式换热器具有结构紧凑、传热器效率高等特点。板翅结构是板翅式换热器的核心部件,通常它的使用材料是316L不锈钢。高温气冷堆中的板翅结构在高温高压下工作,其主要的破坏方式为蠕变破坏。为了预测变形和评估寿命,本文基于理论推导、模拟计算以及实验分析对高温下板翅结构的等效蠕变速率和蠕变寿命进行了研究。研究的主要内容及结论如下:(1)基于等效理论推导了板翅结构等效蠕变速率公式,并通过板翅结构的蠕变试验和有限元模拟验证了此公式的正确性。分析结构尺寸对等效蠕变速率的影响发现随着翅厚或翅角的增加等效蠕变速率降低,随着翅宽或翅长的增加等效蠕变速率增加,随着结构长度的增加等效蠕变速率不变。(2)通过母材高温蠕变拉伸实验求出了高温蠕变模拟所需的材料参数,通过对不同结构尺寸板翅结构的短时高温拉伸模拟确定了高温蠕变模拟中所需的载荷参数。分析结构尺寸对板翅结构弹性极限的影响发现随着翅厚或翅角的增加板翅结构的弹性极限增大,随着翅宽或结构长度的增加板翅结构的弹性极限降低,随着翅长的增加板翅结构的弹性极限不变。(3)基于等效蠕变速率公式推导了板翅结构蠕变寿命公式,并通过应力集中法和蠕变损伤法验证了此公式的正确性。同时在推导和验证蠕变寿命公式的过程中求出了板翅结构的应力集中系数公式,并得出应力集中系数只与结构角度有关的结论。分析结构尺寸对蠕变寿命的影响发现随着翅厚的增大板翅结构的蠕变寿命急剧增加,随着翅角或翅宽或翅长的增加板翅结构的蠕变寿命降低。