为保证安全壳的整体密封性能,必须先保证其上的各种贯穿部件的密封性,而由于缺乏合适的理论预测模型,目前企业在执行有关泄漏率的标准时,多采用试验检测。试验检测不仅涉及面广、持续时间长,还需要消耗大量的人力、物力。随着计算机技术的发展,密封件密封性能的数值模拟与仿真技术逐渐成熟,泄漏率预测模型的理论研究也正在成为研究热点。如何建立安全壳内总泄漏率和局部泄漏率的计算分析模型,对指导安全壳设计和缩短泄漏率检测试验时间有着重要意义。首先,对静密封结构的界面微观泄漏机理进行研究,其次,结合多孔介质渗流理论和赫兹接触理论将宏观应力与微观结构相关联,实现不依赖于实验数据的泄漏率计算。接着,通过ABAQUS有限元软件对阀门密封副建立模型,并对其力学变形特性进行分析,建立起阀门泄漏率的理论预测模型,同时针对不同工况条件下将泄漏率预测值与实验测量值进行对比,趋势基本一致,数值上也相当吻合。通过此模型来分析和评价各种因素与泄漏率之间的定量关系,为核电安全壳的贯穿件密封结构开发和设计提供理论依据。密封比压的增大可增大微孔结构对气体的阻力,从而降低渗透率,增强密封效果。在其他条件不变的情况下,降低垫片材料的弹性模量,可使粗糙表面微凸体产生较大的变形,降低密封结构的泄漏量。在不考虑高温垫片老化效应时,温度的增大会使得气体泄漏率降低。考虑滑移效应的渗透率明显大于绝对渗透率,其修正系数随应力增大略有变化,值的区间从1.46~1.37。密封比压增大到一定程度,修正系数逐渐趋于定值。本文研究创新性在于:基于多孔介质渗流理论,结合赫兹接触理论,提出了一种新的垫片界面泄漏率理论预测模型,并通过理论数据与实际数据的对比证明了新模型的有效性,同时也明确了各种重要因素对密封副泄漏率的影响。