暖氣片的結(jié)構(gòu)中，水管和散熱片為鋁合金管材和板材，邊框為鋼板沖壓件連接而成。其中鋁合金的熱膨脹系數(shù)為23.6×10-6/K，鋼材的熱膨脹系數(shù)為12×10-6/K，兩者相差約為一倍，這應(yīng)該是總成中各系統(tǒng)熱變形不協(xié)調(diào)、相互制約的主體因素。具體將有兩個大的方面：鋼框架的剛性總體上約束了高度方向上的鋁水管的伸長變形，導(dǎo)致其熱過程彎曲塑性變形，冷卻后水管將承受拉伸載荷。鋼框架兩側(cè)邊柱剛性略低，熱過程中散熱片的橫向熱膨脹將會引起總成脹成“鼓形”，但實際上遠(yuǎn)沒有達(dá)到所需的膨脹量，因此邊緣處的散熱片已經(jīng)嚴(yán)重的失穩(wěn)變形，以釋放變形應(yīng)力，而且強調(diào)一旦局部結(jié)構(gòu)失穩(wěn)變形之后，后續(xù)將在此處繼續(xù)地變形，產(chǎn)生應(yīng)變集中的現(xiàn)象。但在冷卻后這種變形將約束整體橫向的收縮，并將作用到散熱片水管上。


  扁形的水管承受的拉力在釬焊的平面上，對于水管相當(dāng)于承受了近似于失圓的載荷，其端頭圓角內(nèi)表面承受最大的拉應(yīng)力，可以引發(fā)其開裂。整體的暖氣片工作中有溫度場不均的情況，對開裂也會有一定的影響。出現(xiàn)暖氣片局部開裂、暖氣片漏水問題的原因是工作中反復(fù)加熱與冷卻而引起的熱疲勞開裂。導(dǎo)致暖氣片熱疲勞的原因是工作中總成的各部位的熱膨脹的不協(xié)調(diào)、相互制約、局部嚴(yán)重擠壓變形。這種變形在冷卻后將構(gòu)成結(jié)構(gòu)熱疲勞載荷及應(yīng)力，引起局部開裂。具體的開裂位置與整體結(jié)構(gòu)及熱變形場有關(guān)。