近日，纪佳馨副教授团队在高压往复密封结构设计领域取得新进展，相关成果以"Investigation of structural design of high-pressure reciprocating T-type combined seals considering creep effects"（《考虑蠕变效应的高压往复式T型组合密封结构设计研究》）为题，发表于《Tribology International》，该期刊2025年最新影响因子IF=6.9，中科院一区TOP期刊，JCRQ1，是摩擦学领域国际知名期刊，专注发表摩擦、磨损、润滑及密封工程应用方面的高水平研究成果。论文工作由中国石油大学（华东）机电工程学院纪佳馨副教授、研究生李宗鹏等联合清华大学摩擦学国家重点实验室等共同开展。该研究得到科技部 Supporting Planning Project（JPPT-145-GH-2-076）项目资助。
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论文面向航空航天高端装备高可靠密封重大需求，针对高压往复工况下T型组合密封结构因材料蠕变导致挤出失效、密封界面应力分布劣化导致密封失效的关键工程问题开展研究。研究团队通过高温高压蠕变实验与多场耦合数值仿真相结合的方法，创新性构建了考虑时变蠕变效应的密封结构参数化设计体系，系统揭示了挡圈在温度-压力协同影响作用下的蠕变演化规律及其对主密封接触特性的影响机制；同时利用开发的宏-微观流固耦合数值仿真模型，突破了复杂工况下密封界面挤出失效行为的定量表征难题。
考虑蠕变影响的防挤出结构设计图谱
高温高压往复密封试验台及仿真模型验证
研究系统揭示了高压往复工况下T型组合密封背环的蠕变演化规律与失效机理。量化分析表明，当挡圈挤出量超过其厚度的3%时，主密封接触压力呈现显著衰减，密封界面由有效接触向非均匀滑移转变，标志着密封性能进入不可逆的劣化区间。基于此临界值绘制的双因素抗挤出结构设计图谱获得了不同服役压力下的参数匹配范围，表明轴槽间隙对挤出的敏感度远高于挡圈厚度。该研究方法将材料本构表征与部件级密封性能预测相联系，为极端工况下高压往复密封的结构可靠性设计提供了理论依据与定量评价准则。
本研究为航空航天液压机构高压往复密封结构优化与可靠性提升提供了新的理论依据和技术支撑，对保障国家重大装备的较长周期安全稳定运行具有重要意义。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.triboint.2026.112421
