航空发动机轴承腔中密封件的密封性能对航空发动机工作效率、可靠性、能耗和运行成本致关重要。随着旋转机械朝着高速、高效、大功率方向发展,并处于高温高压环境下,浮环密封间隙更小,且具有自对心功能,综合性能更加优越,得到广泛运用。本文所研究对象为航空发动机轴承腔中的镶装浮环,其密封形式属于浮动式非接触密封,浮环内径与旋转轴外径形成动压主密封面。本文基于热-结构耦合作用下分析镶装浮环实际工作下径向密封间隙,然后通过理论数值分析计与仿真计算分析了镶装浮环间隙流场,并通过航空发动机密封台架进行试验验证。最后基于对普通镶装浮环的研究提出了在内径表面开设周向槽的设计思路,计算带槽浮环的密封性能并利用优化算法对槽型进行优化设计,使设计后的浮环获得更好性能。本文的主要工作有如下几点:（1）根据镶装浮环的结构特征,建立其二维轴对称有限元仿真模型,先确定实际工况下的热流密度、对流换热系数和所受到的力载荷,确定边界条件,然后在Abaqus软件中分析镶装浮环在热-结构耦合作用下温度与热变形的分布情况,着重分析浮环内径表面的变形量,间接得到密封间隙的变化规律,防止镶装浮环与旋转轴发生摩擦而使密封系统失效。（2）基于滑动轴承的润滑理论建立镶装浮环密封间隙流场的数学模型,使用差分法将湍流状态下密封流场的无量纲雷诺方程转换为差分方程,利用超松弛迭代法解算,得到液压油膜压力分布。通过受力分析和油膜压力分布,获得镶装浮环在稳态工况下的密封性能参数,为研究镶装浮环的密封性能提供理论基础。（3）通过Fluent仿真软件搭建镶装浮环密封间隙处液压油膜的三维模型,选用合适的流体模型,仿真计算出在不同偏心率下镶装浮环的压力分布云图。利用数值与仿真两种方法计算不同偏心率浮环的泄漏量,将结果进行对比分析。最后通过台架试验验证数值与仿真计算浮环泄漏量的准确性。（4）在普通镶装浮环内径表面开设周向矩形槽,研究分析开槽前后浮环密封泄漏特性和温升的变化,再分析矩形槽各个参数对浮环的影响,最后通过多目标遗传算法对矩形槽参数进行结构优化设计,在保证浮环密封性能满足要求的前提下,降低浮环内径表面温度和变形量,提高密封系统的稳定性。