伴随着航空发动机技术的高速发展,新型的现代金属密封技术应运而生。弹性金属封严环作为其中的一种密封构件,凭借着良好的压缩回弹性能和密封效果逐渐出现在国内外航空领域的视野中,在航空发动机的多个关键部件中得到应用,成为评价航空发动机的工作效率及整体可靠性中不可缺少的一环。因此,对高性能的金属封严环的研发工作具有着重要的战略意义。本文针对某W型金属封严环性能不足的问题,以对其性能的影响因素分析和结构的优化设计为研究目的来展开研究,建立了W型金属封严环的有限元模型,完成了常温及高温工况下的有限元仿真,分析了温度及结构参数对其性能的影响,进行了结构的优化设计,经过高温试验后证实了其综合性能的提升。主要内容包括下述几个方面:（1）介绍W型金属封严环的设计原则与基本力学性能要求,并结合初始结构参数值,完成W型金属封严环有限元模型的建立。进行常温回弹工况的有限元仿真,对比分析仿真结果与真实试验结果,确认了W型金属封严环有限元模型的有效性。（2）应用热力耦合分析方法对W型金属封严环进行高温工况下的仿真,在考虑蠕变效应的情况下,对W型金属封严环在整个过程中的变形量进行仿真计算,并分析不同高温工况对W型金属封严环性能的影响。（3）对于不同的结构参数,设计多组变化结构参数的对照方案,分析W型金属封严环多项性能表征值的变化趋势,为优化W型金封严环的性能提供思路及依据。（4）筛选出对W型金属封严环的最大等效应力、最大接触应力、平均接触应力和回弹率这四个优化目标影响显著的设计变量。采用正交数组方法进行试验设计,建立二阶响应面近似模型,并验证了其精度。基于NSGA-II遗传算法进行结构参数的多目标优化设计,进行高温试验验证后,W型金属封严环的永久变形率大幅度减小,满足设计要求。本文较为全面的对W型金属封严环的性能影响因素、结构优化设计及试验进行了研究,达到了课题研究的预期效果,对于W型金属封严环的后续研究开发工作具有一定的借鉴意义。