金属O形环作为压力容器中的关键密封部件,其密封性能的可靠性决定了整个设备的服役年限,一旦密封失效将导致严重的泄漏事故。目前的化工、石油、航天等大型工业中,密封结构的多样化是必然的发展趋势。随着工业规模的扩大,现代技术的发展和生产力的不断提高,各种密封形式的高压容器发展愈来愈快,出于对安全的考虑,双道或多道密封形式已经在各种大型高压设备中广泛使用。如蒸汽发生器、核反应堆等设备中最常见的密封结构是双道金属O形密封环,运用双道密封的目的就是为了保证工作人员的生命安全,防止发生二次泄露。迄今为止,大多数学者的研究对象主要是对单道O形环的密封性能进行研究,但针对双道密封结构的密封性能的问题研究相对较少,缺乏有效数据参考,不可避免地加大了对双道密封设计的难度和检验时间,因此开展双道金属O形环密封性能数值模拟研究具有现实意义。目前有限元方法在结构的分析和工程计算中已经普遍使用。本文主要采用有限元软件对双道金属O形密封环在压缩过程中双O形环性能的变化以及在介质压力作用下O形密封环的接触应力、接触宽度等变化进行模拟,主要的研究与成果如下:（1）介绍了金属O形环的基本构型及密封的基本形式,详细阐述了金属O形环的密封机理,同时叙述了双道O形环的密封性能的影响因素以及密封特性,利用有限元对O形环的压缩过程分析时可能遇到的难点,并给出了相应的解决方法。（2）用ANSYS有限元分析软件对双道O形环的变形特性进行弹塑性数值模拟和分析计算,讨论了在不同压缩率、O形环尺寸、安装间距,以及沟槽间隙对O形环与法兰接触端的接触应力的变化和分布,还有对O形环的回弹量的影响。同时研究了在介质压力加载前后对O形环的形变,Von Mises应力以及接触端的应力变化情况。（3）建立了多个双道金属O形密封环模型,分别采用理想弹塑性和非线性等向强化两种本构模型,开展对双道O形环最小压紧力计算公式研究,在建立的有限元模型的基础上计算出单道与双道密封的金属O形环压紧力,由此对比理论计算值。当第一道密封修正系数取1.021,第二道密封修正系数取1.028时,修正公式计算的最小压紧力值与有限元计算值吻合,推荐在实际工况下的压缩量的取值建议大于1.5mm。