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针对卡环承载状况和结构特点,运用有限元优化设计方法,建立了卡环的有限元分析模型,进行了静态和模态分析,分别给出了卡环等效应力和位移云图,卡环前4阶固有频率、相应振型描述和模态位移云图,并对其重要设计参数进行了全局灵敏度分析。在此基础上,以卡环整体质量最小为目标,确定了重要设计参数的最优值,最终得到符合工程应用要求的卡环结构形状。