作为第四代高温气冷堆的关键设备——板翅式换热器,因其具有高比表面积以及高传热效率等特性,在一体化高温系统中备受青睐。但在高温高压的条件下,板翅结构换热器的高温力学性能将直接决定其安全可靠性,并影响核电相关高新技术的推广和应用。受制于实验条件的限制和解析计算的复杂性,目前对高温下316L不锈钢板翅结构的变形、应力分布以及粘弹性力学性能的研究还较少：采用简化方法分析板翅结构弹塑性以及蠕变性能还处于初步探索阶段；对板翅结构的失效部位及失效机理还没有足够的认识。针对以上问题,本文主要研究工作及得出的结论如下：(1)对316L不锈钢进行了600℃的短时拉伸和蠕变试验,获得了316L不锈钢高温蠕变材料参数,建立了蠕变本构和粘弹性力学本构。(2)基于小挠度薄板理论,对热载下单层隔板的变形及内应力进行了理论推导。结合有限元数值计算方法,对二维和三维板翅结构进行了粘弹性力学性能分析,获得了结构的变形及应力分布情况及其不同类型载荷的影响作用。(3)对板翅结构单元进行了单轴拉伸、纯剪切和蠕变模拟,获得了正交各向异性的力学本构。在主要承载的y轴方向上,由均匀化实体模型获得的等效弹性模量、屈服极限和稳态蠕变速率计算精度较高。说明均匀化方法可以有效地简化板翅结构高温力学性能分析。(4)对板翅结构试样进行了高温短时拉伸和蠕变试验,获得了板翅结构试样高温短时拉伸强度、应力和蠕变速率的关系。通过分析断裂位置及特征,表明金属蠕变速率的差异是钎焊接头蠕变断裂的原因。