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板翅式换热器是紧凑型换热器的一种,具有传热比表面积高、传热效率高、结构紧凑轻巧而牢固、适应性广、经济性好等特性,近年来在航空航天、船舶、汽车发动机、民用空调等领域得到了迅速的发展和应用。由于板翅式换热器在各领域中都得到了广泛的应用,其力学性能与分析已经成为比较重要的一项研究课题,为了提高产品质量,保证板翅式换热器夹层结构的安全、可靠使用,其力学性能研究是十分必要的。根据板翅式换热器的结构形式可以将其作为金属夹层板进行力学分析,可以通过实验测量、数值解析以及有限元分析等效方法得到板翅式换热器夹层板的力学性能,最终可将计算分析结果应用到工程实际当中,解决实际的工程问题。本文在前人研究的金属波纹夹层结构的理论基础上,首次将板翅式换热器夹芯的各个力学参数在统一的力学模型下进行推导,将锯齿形翅片及上下面板构成的夹层结构作为胞元等效模型,并推导了胞元及芯体的力学参数,并作为有限元分析工作的输入参数。本文根据板翅式换热器夹层结构的实际构造,假设夹层板的上下表层由等厚度的各向同性材料组成,夹芯是由正交各向异性的翅片芯体组成,从而推导出板翅式换热器夹层板的振动方程和固有频率,并给出了最为常见的四边简支条件下的夹层板固有频率计算公式。本文在总结金属夹层结构的等效方法的基础上,使用理论推导、有限元数值分析、实验测试等方法,将最终结果对比分析,得出最适合建立板翅式换热器等效模型的等效理论,并结合具体算例,计算板翅式换热器夹层结构的固有频率、静力分析等工作,证明等效方法的有效性和适应性。