宫 燃 张真宇 程志高 徐 宜 张 鹤

1.江苏大学汽车与交通工程学院，镇江，2120132.中国北方车辆研究所，北京，100072

0 引言

在车辆工程领域，涨圈型密封环(下文简称“密封环”)主要应用在车辆先进传动系统中，包括汽车自动变速器、双离合变速器、无级变速器等变速机构[1-3]。在重载越野车辆中，密封环主要布置在综合传动系统中。密封环作为传动系统的核心基础零件，为保证车辆传动系统正常运行发挥重要作用。

在微小约束空间内，密封环在力负荷作用下发生变形并且与轴槽侧面接触产生摩擦，由此会对密封间隙流场的流动状态产生影响，导致施加在密封环上的油液压力发生相应变化。可见，密封结构与密封流体之间存在显著的耦合特征[4-6]。如何考虑密封间隙流场流动状态与密封环力负荷、变形之间的耦合关联及其交叉影响特性，是密封流固耦合研究中需要考虑的关键问题。

流固耦合分析是揭示密封机理和研究密封性能的一种重要且可靠的手段，国内外学者通过理论分析[7-10]、仿真建模[11-14]和试验研究[15-16]的方式进行了相关研究。LIAO等[17]充分考虑了密封结构、密封间隙流体域以及它们之间的耦合关系，建立了核主泵用流体静压性机械密封流固耦合分析理论模型，对机械密封变形、间隙流场进行了分析，得到了密封泄漏随核主泵中压差的变化规律。孙丹等[18]提出了一种基于ALE(arbitrary Lagrange-Euler)流固耦合方式的刷式密封的求解模型，研究了压力和密封结构对密封接触变形和接触应力的影响。……