航空发动机是一种在复杂载荷工况下工作的复杂机械装备。随着其性能的不断提高,对于航空发动机结构振动特性预测准确度的要求也逐渐提高。并且,由于发动机各个部件的结构复杂性不断提高,使得振动特性分析的计算规模大幅增加。因此,有必要针对发动机的结构部件研究合理有效的模型降阶方法,在保证计算精度的同时,提高动力学特性分析的效率。为此,本文的研究工作从以下两个方面展开:针对航空发动机压气机叶盘结构线性振动为主且不同叶片之间存在几何不确定性这一特点,采用基于结构分解的自由界面模态综合法对整体叶盘结构进行模型降阶。对于这个过程中容易出现的由于网格尺寸不同、曲面离散误差以及界面几何形状变形等因素引起的不同子结构之间界面节点不匹配的问题,引入三角形(二维结构)和金字塔形(三维结构)间隙单元,得到不同结构界面节点之间位移和力的转换关系。在不改变有限元模型总能量的基础上,将传统模态综合法中子结构之间位移和力的平衡条件进行改写,使其适用于网格不匹配结构之间的模态综合。因为在构造间隙单元的过程中只利用了子结构的界面节点信息,所以无需对原有的子结构有限元模型进行修改。因此,这种方法可以直接应用于现有的模态综合法之中。之后,利用改进后的模态综合法,对两个二维模型及一个简化的三维单扇区叶盘结构的振动特性进行分析,并与有限元方法直接计算结果进行对比。结果表明,对于存在网格不匹配情况的二维、三维结构而言,无论子结构有限元模型界面处是否存在空隙,通过改进后的模态综合法得到的减缩模型都可以反映出结构原有的振动特性。并且由于模型规模降低,计算效率也得到了提高。针对航空发动机机匣以薄壁板壳结构为主且易发生几何非线性变形这一特点,利用板壳结构的几何非线性减缩模型对其进行分析。根据板壳大变形理论以及弱几何非线性系统的减缩方法,在原有的线性动力学振动方程基础上,考虑模态耦合的影响,添加额外的二次及三次非线性刚度矩阵来描述几何非线性变形。对于构造减缩模型时遇到的减缩基选取以及非线性项系数求解等问题,则通过对结构施加静力载荷、求解相应的非线性变形来判断结构不同模态之间的耦合程度,并根据计算结果构造模型减缩基、求解相应的非线性系数。之后,利用非线性模型减缩方法,分别得到了两端固支梁、平板结构以及简化的薄壁机匣的减缩模型。用上述减缩模型分析结构受到特定频率范围内的随机激励作用时的非线性结构响应,并与完整有限元模型之间计算结果进行对比。结果表明,对于板、梁和壳结构,可以利用非线性减缩模型进行结构动力学特性分析。而对于对称的平板和直梁模型,在构造减缩模型的时候,可以忽略二次非线性项的影响而只考虑三次项。此外,减缩模型非线性项的系数之间存在一定的数量关系,因此可以利用这一关系来减少待求解的未知系数的数量,提高分析效率。