填料密封是在轴与壳体之间用弹塑性材料或具有弹性结构的元件堵塞流体泄漏通道的轴封装置。因其加工简单、成本低、使用操作方便等优点，广泛地应用于各类泵、搅拌机、管线膨胀节、换热器浮头等设备的轴封和阀杆的密封。但是随着现代工业的发展进步，高参数工况成为主流，传统的填料密封难以达到需要的密封要求，而机械密封结构较复杂，安装技术水平要求较高，且制造加工要求和成本高，在使用时受到限制，所以开发一种自适应性回弹填料密封。
现在普遍采用的填料密封，需施加较大的预紧力才能达到密封效果，这样就增大了填料圈对轴的摩擦力和反向扭矩，影响了轴的正常运转，同时对应的填料腔尺寸较大，难以适用于结构要求紧凑的场所。自适应回弹填料密封结构，通过在石墨填料圈中增加开口环来产生收缩、扩张形变，通过改变填料密封的结构，增强石墨填料圈的回弹性能，改善填料密封的径向压力分布，降低预紧力，减小轴与填料之间的摩擦力，提高软填料密封使用寿命。
自适应回弹填料密封结构，外部是石墨填料圈，在填料圈的内部设有环槽，环槽内有开口金属环。使用时，自适应回弹填料密封置于密封腔内并套装在轴上，由于其上的开口金属环具有良好的回弹能力和抗老化的性能，能承受高压，加上填料圈的作用，可对轴的外圆面和密封腔的内圆面进行有效地密封，填料圈的数量可大大减少，只需施加较小的预紧力，就能达到密封效果，减小了对轴的摩擦力和反向扭矩，并能减小填料腔的尺寸，适用于结构要求紧凑和高压的工况场所，杭州那泰有限元分析公司重点对自适应回弹填料密封的受力进行有限元分析。
工作时，内置有开口环的石墨填料圈套装于轴上，通过密封压盖压紧。压紧过程中，作用在石墨填料圈上的力传递到开口环之上，开口环向内进行收缩，产生形变并产生反向作用力。随着压紧力的增加此反作用力也增加，特别是由于开口环的开口方向背离轴方面，所产生的反作用力使石墨填料向径向及轴向分布，使得径向压紧力增加，加强了密封效果。由于采用了此结构使得在较小的预紧力就能产生较大的密封压紧力，减小了石墨填料对轴的摩擦力和反向扭矩，使得相应驱动装置的驱动力矩减小，降低了驱动能耗。
石墨填料弹性模量为1.3×109Pa，泊松比为0.49；轴采用45钢，腔体为铸铁，开口环为65Mn弹簧钢，三者为弹性模量为2×1011Pa，泊松比为0.3，石墨填料与腔体、轴和开口环的摩擦系数为0.15。面接触使用接触向导，接触单元和目标单元自动生成，一共5对接触面。
自适应回弹填料密封为轴对称结构，采用轴对称有限元分析法，分析填料沿径向的应力分布状况。自适应回弹填料密封有限元分析以石墨填料圈和开口环及之间的接触面分析为主，所以仅建立轴、腔体的局部模型。自适应回弹填料密封轴对称模型取其中一个密封圈进行分析，直接施加均布力于密封圈与压盖的接触面上。
对轴进行轴向约束，腔体全约束，施加均布载荷于密封圈与压盖的接触面上。在没有开口环的情况下，施加10MPa的力，通过有限元分析，得到的曲线，这和传统密封理论相符。
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