橡胶密封件被广泛应用于航空航天领域,是保证相关设备正常运转的关键部件之一。往往一个不起眼的密封件失效,就会造成严重的人员伤亡和巨大的财产损失。接触特性是评价密封件密封性能的重要因素,也是其失效分析的重要依据。因此,密封件接触特性的系统研究对研制高性能密封产品具有重要的理论意义和应用价值。本文以航空用某型号密封型材为研究对象,采用理论分析、数值仿真和试验研究相结合的方式,对密封型材的宏观和微观接触特性进行了深入研究。首先,在密封型材接触特性的国内外研究现状综述的基础上,建立了基于分形理论的密封界面分形接触模型。采用OLYMPUS光学数码显微镜对密封型材真实表面形貌进行了研究,基于结构函数法研究其分形特征并获取分形参数;采用W-M函数表征密封型材的分形表面,并基于单一微凸体接触模型和面积分布函数建立了分形接触模型。其次,基于有限元方法建立了密封型材的多尺度接触有限元模型。基于单一微凸体和分形表面的有限元接触模型,研究了粗糙度参数和分形参数对微观接触特性的影响规律;通过建立典型异形截面密封型材的有限元模型,来研究密封型材的宏观接触特性。然后,对复杂环境下密封型材的接触特性进行了研究。为研究微小颗粒尺寸对接触特性的影响规律,建立了密封型材与不同微小颗粒接触的有限元接触模型;基于密封材料老化试验研究,建立了考虑材料老化的密封型材接触有限元模型,揭示了橡胶材料老化过程对其接触特性的影响规律,为密封型材的寿命评估奠定基础。最后,开展了密封型材接触特性的试验研究。为此,开发了一种新型密封型材接触特性测试平台。基于该平台,研究了密封型材的微观和宏观接触特性,并验证了理论及有限元分析结果的正确性;基于理论和有限元耦合分析方法,提出了一种新的真实接触面积计算方法,为密封件的设计和使用提供参考和依据。