随着航空发动机的发展,为了适应更加严苛的工作环境并提高其工作效率,本文希望可以通过提升航空发动机内部使用的金属W形封严环的密封性能与力学性能来达到减少航空发动机内部的能量流失的目的,从而提高发航空动机运行效率。随着航空发动机内部工作环境更加苛刻,使其内部密封零件也产生了较高的密封性能要求,金属W形封严环作为航空发动机中的重要密封部件,其密封效果影响直接影响航空发动机的安全工作与运行效率,本文将重点对金属W形封严环力学性能与密封性能展开研究。通过建立有限元分析模型,分别讨论了其不同工况环境与设计参数对于封严环密封性能与力学性能的影响,综合考虑了最大Von-mises应力、接触应力、接触面积与轴向力这几项对封严环密封性能影响较大的技术指标。本文主要研究内容如下:(1)使用有限元分析软件Abaqus建立有限元模型,从材料选择、模型简化、接触对选择、网格划分以及载荷的施加等方面进行讨论,对处于预紧工况与工作状态下的金属W形封严环进行有限元分析计算。(2)讨论了不同工况环境与设计参数对于金属W形封严环轴向刚度的影响并分析了金属W形封严环压缩回弹特性,为设计金属W形封严环的设计提供力学性能参考。(3)对不同工作环境与设计变量对金属W形封严环密封性能的影响进行分析,得到对对封严环密封性能影响较大的结构参数,通过选取对于对密封性能影响较大的结构参数作为设计变量进行优化设计。(4)选取合适实验设计方法采集并处理实验数据,通过合适的方法对实验设计中所取得的数据进行拟合,得到设计变量与响应值之间的数学关系并验证其精度,使用优化设计软件对所得到的近似数学模型进行多目标优化设计,得到理想的优化结果以用于提升封严环密封性能,并对所得到的优化结果进行有限元软件模拟验证。