散熱器冷卻管振動分析研究

黃慧明 韋祥益

摘要：針對常規的散熱器可靠性評審需要對散熱器進行振動試驗，試驗出結果后才能評估產品可靠性，存在樣品制作周期長、測試結果存在隨機性的問題，提出一種利用強度理論對散熱器冷卻管強度進行校核，分析散熱器強度是否可以滿足設計要求，提供散熱器強度優化校核的理論依據。

關鍵詞：散熱器;冷卻管;振動分析;強度理論;爆破壓力

汽車散熱器是發動機冷卻系統的重要組成部件，具有降低及調整發動機溫度的功能，是發動機正常工作和穩定運行必不可少的組成部分。隨著我國汽車工業的高速發展，整車廠對汽車零部件的質量要求越來越高，振動試驗是針對散熱器設計結構、焊縫及管材質量承受振動應力變化的檢驗，能夠為散熱器的可靠性評估提供評審依據，以下是結合試驗方法對汽車散熱器振動試驗過程受力的一種分析方法，對于散熱器的優化設計具有很高的現實意義。

四、分析總結：

通過以上分析可見冷卻管的材料以及材料的厚度對這種失效模式有影響，3005的材料爆破壓力要比3003的材料要好，即提高了冷卻管的許用應力。不同管型，即使材料相同情況下爆破壓力也不一樣的，因為在材料一樣的時候要使管裂必須達到或大于（單位：N），冷卻管的寬度越小，爆破壓力就越大。

從振動試驗的情況來看，這種失效模式主要發生在芯寬方向的兩端以及管帶脫焊的地方，發生在芯寬方向的兩端較好理解，那是因為芯子從中部往兩端的強度是逐漸減小的，而且兩端容易受外部載荷的附加作用力。至于管帶脫焊的地方，不管位置處于芯子的哪個部分都容易出現管裂，因為在振動的過程中，脫焊的地方會隨著振動容易出現疲勞。 特別是在進行左右方向振動的時候，壓力作用的面積是最大的，如圖5，很容易出現如上分析的。運用材料力學一些減小彎矩、撓度的措施，出現了一些新的管型，例如沙漏管等。

綜合上述分析，要提高冷卻管的使用壽命，在工藝上要保證釬焊良好，不出現大面積脫焊現象。在設計上應合理使用材料以及材料的厚度，盡量避免使用寬度較大的管型，或使用一些新型管等。

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