摘要

U形密封环是液体火箭发动机常用的一种密封结构,其密封性能是决定发动机可靠性的关键因素。为了研究U形环的密封机理、改善整体结构的密封性能,本文构建了U形环密封结构的有限元分析模型,分析了常温预紧工况和低温工作工况下密封环的密封性能,采用密封界面形貌的优化设计方法对U形环密封界面进行优化设计。结果表明,低温工作工况下U形环的密封性能更好,但仍存在密封面接触不充分的问题;优化后,密封面的有效接触宽度大幅增加、接触应力分布的均匀性大幅改善,整体结构的密封性能显著提升。