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针对乘用车冷却膨胀箱工作环境恶劣的现状,对某前期设计阶段膨胀箱进行强度分析,发现存在应力超标现象。对其进行结构改进,并结合模态分析和CFD分析对两种改进方案做出评判,选出最优方案进行整车耐久试验。结果表明:膨胀箱上下腔体焊接面位置为薄弱区域,易出现应力超标,可从内部隔板结构予以改进。改进方案1相比原始方案最大应力减小21.95%,满足设计要求。