杜宸宇 孙 丹 赵 磊 赵 欢 张国臣

(1.沈阳航空航天大学航空发动机学院，辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室 辽宁沈阳110136；2.北京动力机械研究所 北京 100074)

弹性金属密封环是一种性能优异的密封机械，其具有结构简易、质量轻以及自紧性能等优点[1-2]，能在高温、高压以及强腐蚀等极其恶劣的环境下工作，被广泛应用于航空发动机、燃气轮机、汽轮机等动力机械领域[3-4]。弹性金属密封环通过接触表面的弹塑性变形补偿初始间隙以实现对介质的密封，一般采用具有弹性补偿功能的结构，常用结构为O形、C形、U形和W形等[5-6]。由于弹性金属密封环的变形特性、轴向刚度和回弹性能等力学特性对其工作性能有着重要影响[7]，且不同结构的弹性金属密封环的力学性能存在一定差异，因此展开弹性金属密封环力学特性的研究尤为重要。

研究人员分别对O形、C形、U形和W形弹性金属密封环进行了相关的研究工作。SHEN等[8]分析了结构参数和压缩率对O形环密封性能的影响，发现压缩率对环接触应力的分布和大小有重要的影响。张文昌等[9]分析了O形环的压缩复位特性、接触特性和镀层的影响，发现压缩率决定O形环的回弹补偿性能，镀层均匀化了环的接触压力分布，对压缩复位特性影响很小。LIU等[10]通过对C形环施加循环载荷来研究耐久性能，发现环的壁厚值对C形环的耐久性能影响明显，且高温时效处理会使环的耐久性下降。李琪琪等[11]研究了内置弹簧C形环在高压管道法兰密封上的应用条件，发现其压缩率和弹簧截面直径分别在20%～25%和0.60～0.70 mm时具有良好的密封性能。……