本文以桩机换热器为研究对象,针对换热器焊缝接头易疲劳开裂的问题,通过流固耦合分析方式,对换热器内部流体流动过程、换热器交变压力下疲劳强度进行研究,分析焊缝接头的失效原因以及易疲劳位置,并结合数值模拟结果对换热器封条焊接结构以及油室结构进行优化设计。本文主要研究工作以及成果如下:(1)通过Fluent对冷却介质的速度场,压力场进行了三维数值仿真,得到流体运动过程中的速度矢量图以及压力云图,从图中可知冷却介质对换热器内壁面压力载荷的峰值为1.97Mpa。(2)通过Ansys Static Structural仿真模块,结合Fluent流体仿真数据,对换热器弹塑性性能进行流固耦合分析,分析得到了换热器的总形变云图和等效应力云图。在此基础上结合材料S-N疲劳强度曲线以及时间载荷曲线,对换热器进行疲劳寿命分析和预测,得出结论为换热器的疲劳寿命的理论最低值为91896次循环,疲劳寿命最低点位于进油口油室内。(3)针对上述问题,提出了两个方面的改进建议,并通过仿真手段进行了合理性验证。针对封条焊接结构失效问题对其进行了优化性设计,通过拟合结构性能曲线探究封条承压能力最优尺寸结构。针对油室内压过高,导致焊缝疲易失效的问题提出了一种带挡板的油室结构。对结构优化后的换热器进行仿真分析,通过对比分析可以得出换热器疲劳寿命最低值由91896次循环提升至9.5082e5次循环,理论使用寿命大幅提升。(4)通过爆破试验对新型产品进行了实物测试,爆破极限压力值为4.9Mpa。本文以有限元分析软件作为分析工具,以爆破试验作为验证,对换热器交变压力下的疲劳性能进行了研究,同时针对研究结果提出了一定的优化建议,对换热器的疲劳寿命研究具有一定的参考意义。