飞机运行时机载工况的复杂和恶劣程度远超地面换热器工作环境,航空换热器服役过程中面临的热疲劳与机械疲劳对换热器设备性能劣化有着重要影响,主要表现在相关疲劳机制形成后的换热器工作过程中,设备会滋长裂纹、结构开裂并导致发生泄漏。而疲劳断裂破坏所具备的累积性、隐蔽性和突发性的特征决定了设备疲劳不易在其使用过程中被及早察觉,这种情况下对航空换热器疲劳与寿命建立适用的评估方法并开展预测分析就具有了重要意义以及工程价值。本文结合理论分析、数值仿真以及实验研究三方面展开对航空换热器的分析和研究工作。论文主要研究工作内容如下:(1)总结了换热器主要的劣化形式及其作用机制,重点介绍航空换热器中的疲劳劣化及其机理,指出航空换热器复杂工作环境下所面临的疲劳机制主要为高温下的热疲劳和压力交变作用下的机械疲劳;(2)针对燃油-液压油换热器设计了多种工况的压力交变实验,得到产品在所设计的压力交变工况下的结构应力响应情况。同时进行的结构仿真分析计算结果与实验监测结果吻合程度较好,数值仿真计算能获得较为有效的结构对交变负载的动态响应特性;(3)针对空气-空气次级换热器实施了热动力实验,获取了产品结构上的热应力与应变数据;同时首先完成了换热器的共轭传热数值仿真计算,通过验证所获取的高温工况下的换热器内部温度分布结果,继而完成了对应结构上的热应力计算分析。对比验证得出热分析数值仿真计算结果与实验结果较为吻合,在此基础上获得的应力载荷谱数据能够满足换热器热疲劳下的寿命预测精度要求;(4)基于名义应力法开展了航空换热器结构全寿命疲劳分析,将结构静力分析与热分析得到的有限元结果输入nCode Designlife,得出复杂工作环境下的航空换热器剩余寿命仿真预估结果,所获得的结论对机载系统中服役的换热器疲劳寿命提供了预测依据。