LNG超低温高压轴流式止回阀作为LNG储运系统中重要的部件,其安全可靠运行是保证系统正常工作的关键因素。而良好的密封性能则是评价止回阀安全可靠的重要指标。在实际研发设计过程中,止回阀密封结构设计存在许多问题,针对这些问题,本文以某LNG超低温高压轴流式止回阀为载体,利用限元分析方法和有多目标优化理论对其密封结构开展一系列研究,具体研究内容如下:(1)基于固体力学与温度场基本理论,对LNG超低温轴流式止回阀进行热固耦合有限元分析计算与应力评定校核,保证止回阀可以满足基本结构强度要求;基于流体力学基本理论,利用UDF动网格技术分析计算止回阀关闭过程中的动态特性,获得阀芯在关闭过程中的运动参数,同时为后续章节的优化计算分析提供边界条件。(2)基于弹性体接触理论与瞬态动力学理论,利用ABAQUS软件,对止回阀关闭时阀芯与阀座之间的碰撞过程进行非线性有限元模拟计算,获得有限元计算过程的rpy文件,为后续章节的优化计算提供必需文件。得到止回阀关闭过程中,阀芯与阀座的受力情况与密封结构的密封情况,结果表明,阀芯与阀座的受力情况与密封结构的密封情况虽然可以达到运行工作的基本要求,但仍然存在着很大的优化空间,一方面为后续的优化设计提出了必要性,另一方面为优化后的计算结果提供对比参考的对象。(3)基于多目标遗传优化算法,确定目标函数,利用Isight集成软件,编辑Python语言,调用ABAQUS软件对止回阀密封结构进行自动多目标最优尺寸设计,提高止回阀撞击下的密封可靠性。并对优化后的结果进行有限元分析,对比优化前模型,可以看出优化后密封可靠性得到显著提升。通过以上研究,可揭示LNG超低温轴流式止回阀在关闭过程中,承受冲击载荷时的应力与密封情况,为止回阀阀芯、阀座密封结构的优化设计研究提供新的设计思路与研究方法。