橡胶蜂窝骨架是纳米流控弹性材料重要组成部分,用以包覆和支撑纳米流控系统。然而,目前关于蜂窝结构的研究多是针对纸制或铝制蜂窝骨架展开,橡胶材质蜂窝骨架结构力学性能尚未明确。本文以封隔器胶筒为纳米流控弹性材料应用背景,取Y241型封隔器胶筒尺寸及坐封压缩距为计算工况,采用ANSYSWorkbench静力学模块,依次研究了零级、一级空橡胶蜂窝骨架、以及纳米流控弹性材料静力学特性。建立零级、一级空橡胶蜂窝骨架模型,研究得到了橡胶蜂窝骨架的变形模式以及胞元边长、壁厚、高度、层间叠放方式对橡胶蜂窝骨架静力学特性的影响规律。结果表明,随着压缩比的增大,零级、一级橡胶蜂窝骨架的变形模式均经历弹性区、平台区、密实化区三个阶段,一级橡胶蜂窝骨架平台区上表面平均接触压力是零级橡胶蜂窝骨架上表面平均接触压力的2.4倍。参考Y241型封隔器胶筒坐封工况,将蜂窝骨架压缩20%,发现当压缩比为0.2时,零级、一级橡胶蜂窝骨架承压能力均随胞元壁厚边长比的增大线性增强、随胞元高度增加指数下降。拟合数值模拟结果,得到橡胶蜂窝骨架上表面平均接触压力与胞元参数拟合关联式。在0.2的压缩比下,胞元边长比为0.1～0.5范围内的一级单层橡胶蜂窝骨架上表面平均接触压力随胞元边长比的增大呈现先增大后减小趋势,在胞元边长比为0.3时上表面平均接触压力达到最大值。将两层橡胶蜂窝骨架叠放,层间隔层为单壁厚时,双层橡胶蜂窝骨架重合叠放时上表面平均接触压力最大;随着错开距离的增大,双层橡胶蜂窝骨架上表面平均接触压力逐渐减小,在错开距离为1/2胞元直径时达到最小。将纳米流控系统填充到零级、一级空橡胶蜂窝骨架中,探究了纳米流控系统充填橡胶蜂窝骨架弹性材料的静力学特性。结果表明,在蜂窝骨架中填充纳米流控系统后,其构成的弹性材料承压能力相较于空橡胶蜂窝骨架承压可提高上百倍;纳米流控弹性材料承压能力随空蜂窝骨架承压能力和所填充的纳米流控系统临界渗透压的增大而增长。本文研究成果为纳米流控弹性材料蜂窝骨架结构设计提供了参考。