随着航空发动机技术的发展,对主轴承腔圆周密封的性能要求越来越高。满足密封性能要求同时需要具有密封跑道带来的大幅度径向跳动、角向偏摆和轴向串动的适应能力。本文以某型在役航空发动机圆周密封装置为研究对象,利用有限元分析方法,开展了考虑单次和多次激励下径向跳动、角向偏摆、轴向串动及相互耦合作用的圆周密封系统振动响应特性分析。根据分析结果,针对影响响应特性的约束弹簧,开展并改进了考虑不同弹簧刚度下密封系统受到不同激励的响应特性分析,同时完成了分析不同激励下密封结构响应的程序化。主要研究内容有:（1）根据航空发动机密封系统位置分布,提取主轴承腔密封系统模型,完成了密封系统的载荷分析,给出了相应载荷计算公式。主要包括:密封系统受力分析模型建立与分析,密封系统径向载荷和轴向载荷求解,根据需求进行模型简化处理。通过模型围绕轴线（旋转中心线或几何轴线）的仿真计算,得到了径向跳动和角向偏摆下的不平衡惯性力,给出了不同惯性力下拟合计算公式。（2）建立了圆周密封结构的三维分析模型,采用有限元分析方法,建立了动力学分析所需的有限元模型。得到了圆周密封在单径向跳动、单角向偏摆和单轴向串动下的振动响应特性规律。结果表明,密封环的最大振动峰值随着径跳量或偏摆角的增加而逐渐增大,给出了密封环最可能的破坏位置位于销槽处,销槽处等效应力变化趋势与振动响应曲线相似,密封环在较大径跳量下可能产生局部破坏。通过单次和多次振动激励下的振动响应对比,得到了多次激励下密封环最大位移减小,但出现更多波峰,接头处存在较大间隙,因此主密封处和接头处成为主要泄漏部位,角向偏摆还会产生轴向的位移,导致辅助密封处出现间隙产生泄漏。轴向串动激励中,得到了相对角向偏摆激励,轴向串动对密封环轴向振动位移影响较小,对密封性能影响较小。研究结果表明径向跳动和角向偏摆是影响密封结构响应的主要激励形式。（3）通过对径向跳动、角向偏摆和轴向串动相互耦合激励条件下的仿真分析,确定了圆周密封结构的响应特性规律。结果表明,径向跳动和角向偏摆耦合作用中,径向跳动对密封结构的振动有更大影响,在径向平面内,多次激励下密封环最大位移减小,波峰数增多,接头处间隙增大,主密封处和接头处成为主要泄漏部位。在轴向平面内,奇数次激励位移呈减小趋势,偶数次激励位移呈增大趋势。径向跳动和轴向串动耦合、角向偏摆和轴向串动耦合作用中,密封环轴向方向有较大变化,径向方向振动影响不明显,得出了在径向方向上只考虑单径向跳动或者单角向偏摆,忽略轴向串动的影响。径向跳动、角向偏摆和轴向串动三种耦合作用中,主密封和辅助密封处产生间隙时间和大小增加更明显。多次三种耦合激励的响应过程有更大变化,更多波峰,更大间隙。相对其它形式耦合激励,恢复稳定的时间更长,对密封系统的密封性能影响更大。（4）结合在不同激励下圆周密封结构响应特性分析,对密封结构件进行改进。通过改变周向弹簧或轴向弹簧的刚度,分析了密封环的振动响应情况,得到了改变弹簧刚度可以在一定程度上减少密封系统的泄漏,且刚度大小为2～3倍合适。通过VC++对ANSYS进行二次开发,实现分析的程序化。本文的研究成果为航空发动机圆周密封性能的提升和设计改进提供了很好的研究基础。