在类航空发动机高速旋转的转子系统辅助部位应用柱面气膜密封,可提高整机设备的工作效率、降低油耗,增加相关构件的耐久性和工作寿命。但转子系统的剧烈振动和热力变形产生大径向位移可能导致轴套与浮环发生碰磨,给柱面气膜密封在转子系统中的应用带来了挑战。本文在微间隙动压效应以及大柔性支撑柱面气膜密封结构设计的基础上,提出了一种带有鼓泡型柔性支撑的T型槽柱面气膜密封结构,建立鼓泡型柔性支撑结构的数值模型,采用流固耦合方法研究柱面气膜密封中应用柔性支撑结构对密封环应力应变的影响,将鼓泡型支撑结构应用在柱面气膜密封以减少在高速、高压下转轴产生的大径向位移,论文的主要研究内容如下:（1）以计算流体动力学（CFD）及流固耦合数值计算理论为基础,建立三维T型槽柱面气膜密封摩擦副界面的流、固有限元模型,数值模拟了动环、静环端面间的流体气膜,得到气膜的压力分布规律,结果显示压力呈非线性分布;然后将得到的压力值作为边界条件之一导入到密封环表面进行静力学分析,利用两者接触面间的自动迭代计算实现单向弱流固耦合分析。（2）对鼓泡型柔性支撑结构与无柔性支撑结构的柱面气膜密封对密封环应力应变影响进行了对比分析,其结果为大柔性柱面气膜密封的进一步优化设计提供参考。（3）在不同压差、转速、偏心率等操作参数下,对带有鼓泡型柔性支撑结构柱面气膜密封进行有限元分析,结果表明密封环最大应变和最大应力受压差变化较明显,随转速的影响近似成线性关系增加,相比于压差的影响受转速的影响较为平缓;5种材料中,石墨结构的应力应变都很大,从密封环变形量角度考虑,在满足其他要求的情况下,推荐优先选用铍青铜材料。（4）基于弹性力学的考虑,通过改变半球型鼓泡结构半径、鼓泡高度、鼓泡数量以及浮环厚度等一系列的结构参数来满足不同载荷变化的需求。研究结果表明,鼓泡半径增加,柔性支撑结构等效应力值显著降低,当鼓泡半径取0.9mm～1.5mm时,柔性支撑结构应力应变趋于平稳;鼓泡高度在0.2mm～0.45mm时,密封环应力应变影响不明显;随着浮环厚度增加,柔性支撑结构的最大等效应力、最大变形量不断减小,当浮环厚度值取0.6mm～1.0mm时趋于平稳。