齿啮式快开容器可分为带平封头的、带凸形封头的。其中带凸形封头的主要用于中、低压压力容器，工作压力一般在0.8～6.4MPa之间，工作温度在200℃左右。齿啮式快开结构法兰密封多采用Y形橡胶密封圈，Y形圈的密封性能对齿啮式快开容器的安全运行具有重要影响。随着计算机技术的发展，有限元分析技术被运用于橡胶密封圈的研究，谌彪等利用ANSYS分析了不同工作压力下Y形密封圈的Von-Mises应力和接触应力分布，并预测了Y形密封圈可能出现裂纹的位置；Manfred Achenbach利用计算机仿真预测了密封圈不同环境下的使用寿命；谷云庆等利用数值模拟分析了压缩量及密封圈表面仿生凹坑对密封性能的影响。目前大多数的研究都集中液压元件密封圈密封性能的有限元分析。本文采用有限元分析方法对齿啮式快开压力容器密封圈进行数值模拟，分别研究了压力容器不同内压、法兰间隙以及工作温度对密封圈密封性能的影响。
      齿啮式快开装置的密封结构如图所示。密封槽开在筒体法兰上，接触面1为密封槽内侧面与Y形圈接触面、接触面2为密封槽外侧面与Y形圈接触面、接触面3为封头法兰与Y形圈接触面，如图2所示。根据密封结构的轴对称特点，选取Y形密封圈的一个二维截面进行分析，其截面主要尺寸H=2mm，θ=80°，如图所示，其中。筒体法兰、封头法兰及橡胶密封圈均采用二维实体单元plane183、自由网格划分。
      有限元分析采用ANSYS软件，容器材料为Q345R，其弹性模量E=209GPa，泊松比γ=0.3；密封圈材料近似为不可压缩的超弹材料，密封圈材质为丁腈橡胶（NBR），硬度为IRHD85（国际橡胶硬度等级），线膨胀系数为1.2x10^-4。橡胶材料模型采用Mooney-Rivlin模型函数更贴近橡胶材料的真实特性且被大量的实验验证，其应变能偏量部分有关的材料常数C10和C01可由实验获得的经验公式根据橡胶材料的硬度计算得出分别为1.87和0.47，该橡胶材料许用剪切强度为4.6MPa。
      选取密封槽及封头法兰表面为目标面，密封圈表面为接触面。模型中的接触对由接触单元conta172和目标单元targe169配对组成。
      齿啮式快开装置密封系统Y形密封圈Y唇朝向密封槽内侧，在无内压时，密封圈依靠密封唇尖变形产生的接触压力形成初始密封，在升压的过程中密封腔与外供介质源相通，在工作阶段，将密封槽与釜体内腔相通，起到自封自紧作用。
      根据齿啮式压力容器工作原理，对Y形圈施加以下边界条件：
      1）对密封圈左侧封头法兰施加固定约束，对密封圈上下两侧密封槽施加左右方向的固定约束；为使得如图3中密封槽恢复到实际宽度，对密封圈上侧密封槽施加-1.25mm的位移载荷，对密封圈下侧密封槽施加1.25mm的位移载荷。
      2）密封槽内腔施加相应的内压载荷之后再对密封圈内侧裸露面施加相应的内压载荷。
      利用有限元软件ANSYS对Y形密封圈进行有限元分析，得出相应的接触压力、Von-Mises应力分布。Von-Mises应力反映了截面上各主应力差值的大小，一般来说，Von-Mises应力越大，越会加速橡胶材料的松弛，造成刚度下降，容易出现裂纹。接触应力大于或等于工作内压载荷是Y形密封圈保证密封能力的必要条件，因此接触应力是密封失效判据的首要条件。

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