随着航空工业的发展,航空发动机的稳定可靠就显的尤为重要。航空发动机外部管路是航空发动机的重要组成部分,有着航空发动机“心血管”之称。据相关统计我国在90年代使用的飞机中,管路失效导致的故障占总故障的52%;在1986-2004年间,某型国产飞机仅燃油和液压系统就发生故障387例,航空发动机管路的重要性也就不言而喻。近些年,航空发动机向着大推力和高效率的趋势不断发展,也就要求转子与机匣间的间隙尽可能小,越加紧凑的结构,使航空发动机发生碰磨振动不可避免,处于航空发动机机匣外部的管路,不可避免的产生振动,剧烈的振动易导致管路破坏失效,因此准确的预估航空发动机外部管路的固有特性和振动响应就尤为重要,本文针对这一问题,采用ANSYS有限元软件,围绕不同的管路夹持形式,对管路固有特性及振动响应进行研究,本论文的主要研究内容包括:（1）基于自主设计的金属橡胶卡箍线刚度和角刚度测试装置,测定了卡箍的线刚度与角刚度,获得了卡箍的支承刚度特性;并采用有限元软件ANSYS建立卡箍有限元模型,通过一阶优化算法,修正金属橡胶仿真弹性模量,构建了修正的金属橡胶卡箍有限元模型。分析了在卡箍与管路间采用薄层单元法与接触单元法的区别,得出在管路实体模型中采用接触单元法更为合理。（2）将建立的卡箍实体有限元模型,引入到管路实体有限元模型中,采用接触单元模拟管路与金属橡胶的接触关系,建立了管路的实体有限元模型;通过获得的卡箍刚度数值,建立了弹簧-梁单元管路模型。通过管路模态实验,证明了两种仿真模型的有效性,在此基础上分析了卡箍螺栓拧紧力矩、卡箍跨距和流体质量对管路固有特性的影响;并进行管路环境激励的响应计算,包括冲击激励、高低压转子激励、变频激励和环境随机激励,并通过实验验证了实体模型与弹簧-梁模型的部分振动响应仿真结果的有效性。（3）通过实验的方法获得双联卡箍的线刚度与角刚度,采用弹簧单元将卡箍刚度引入,建立了弹簧-梁管路模型,并通过减缩技术进一步降低模型自由度。进行了固有特性及振动响应的仿真实验对比研究。研究结果表明:本文所采用的双联卡箍建模方法,在不同的夹持工况下,管路在前2000 Hz内的实验与仿真固有频率最大误差约为5%,双联卡箍与单联卡箍组合夹持的管路有限元模型,满足工程实际应用;并对比分析了双联管路在两端固支及弹支下的振动响应,针对部分仿真计算结果,通过实验进行了验证。（4）在单双联卡箍夹持管路的固有特性及振动响应研究基础上,进一步分析管路的设计参数及卡箍布局形式对航空发动机外部管路固有特性和随机振动应力的影响。针对固有特性,研究了管路的设计尺寸、卡箍的数量和布置位置对管路的影响,并以提高基频作为设计目标,对复杂航空管路的卡箍布局进行了研究;此外,考虑到发动机燃烧室及尾喷口处管路的激励形式多为宽频随机激励,通过在航空发动机外部管路振动传递位置施加随机激励载荷进行模拟,以随机振动应力最小为目标,借助ANSYS优化设计模块,实现了对复杂航空发动机外部管路卡箍的优化布局。