盾构机以其安全、高效、地表影响较小等因素被广泛运用到了隧道、地铁等大型工程施工建设中。盾尾密封结构是保证盾构机在地下平稳运行的重要安全结构,在现代盾构机中密封方式大多采用刷式密封结构进行密封。本文以盾尾密封油脂特性作为研究切入点,通过设计相关实验测量了盾尾密封油脂的流变特性曲线,然后依据实验数值对盾尾密封结构进行流固耦合仿真与管片表面结构对盾尾密封结构流场扰动仿真研究,具体内容如下:（1）将盾尾密封结构作为主体研究对象,通过设计流变实验测量盾尾密封油脂的具体流变特性曲线,针对盾尾密封油脂稳态剪切实验观测范围过小的问题,采用了Cox-Merz方法进行等效动态实验。采用时温等效原理、动态剪切实验等方法测量油脂的屈服应力极限值,对实验数值进行数值处理,通过拟合方法获得未公开的盾尾密封油脂本构方程。（2）针对盾尾密封油膜工作环境与结构建立具有较高可信度的流固耦合仿真模型,分析油膜在正常工作状态下油膜的压力分布状态。本文具体分析了最外侧油脂腔与盾尾密封刷之间的变形状态,分析不同压力参数下盾尾密封油膜压力状态与盾尾密封刷变形状态,探究此时盾尾密封油脂在狭小缝隙间的流动速度,并以此为依据给出合适的压差控制量,获得既能保持盾尾密封效果同时又不会造成油脂大量浪费的压差控制方案。（3）在极限工况状态下,外界流体介质水会带来新的泄露和渗透问题。通过在拼装管片表面加工不同形状的肋条状沟槽,比较不同形状沟槽对流场的扰动变化。对比沟槽对盾尾密封油脂介质和水介质的影响强度,获得具有最佳增阻效果的沟槽形状,通过VOF多相流分析比较添加沟槽前后盾尾密封油膜被侵入的状态变化趋势。验证结果表明添加沟槽可以一定程度上减缓外界流体侵入油脂腔的速度,为增加盾尾密封结构效果提供一定思路。