航空发动机外部管路系统不仅是整个发动机的重要组成部分,而且还是输送油液的主要装置。由于所有的管路系统构件如卡箍、L型支架、管接头和安装座等都是与管路直接或间接相连的,因此管路在航空发动机中扮演着无比重要的角色。由于航空发动机外部管路系统绝大多数安装在发动机机匣的外部,此时管路系统会受到发动机转子不平衡激励、气动激励以及燃烧室的随机激励等外部载荷的共同作用。当载荷激励的频率与发动机外部管路系统的固有频率相近时,则会导致管路发生共振,进而产生较大的振动应力和振幅。此外,由管路振动问题而引起的伤亡事故多次发生,所以对管路系统振动问题的详细分析十分迫切,同时防止管路系统共振的发生也是飞机安全性能提升的重要举措。由于发动机外部管路系统的设计需要设计者在CAD和CAE两软件之间不断重复导入所建模型,模型需要多次的修改和性能分析才能实现设计目标,导致浪费大量的时间,造成工作效率大幅降低。为了能够解决这些问题,编制航空发动机管路系统振动快速分析平台,这样可以使管路系统的设计者对航空发动机管路系统进行快速的有限元仿真分析,进而了解管路系统的动力学特性,从而提高管路系统设计的效率和进程。以下为本课题主要的研究内容:（1）管路系统动力学建模及仿真分析。以典型管路作为研究对象,采用试验和仿真相结合的方式,分析管路在自由状态下以及卡箍约束状态下振动特性。对管路以及管路系统的建模方法进行研究,通过锤击试验来证明所建模型的可靠性。根据仿真和实验的结果,建立管路系统简化模型,为卡箍布局优化以及航空发动机管路系统振动快速分析做好铺垫。（2）管路系统振动响应分析。以直管和弯管管路作为研究对象,主要探讨螺栓拧紧力矩、支撑刚度对管路系统振动特性的影响情况。研究管路系统在高低频正弦位移激励下的振动响应以及随机激励对管路系统的振动影响,通过分析这些环境激励对管路系统的影响情况,为分析空间管路奠定基础。（3）卡箍布局优化设计。基于UG和ANSYS的二次开发技术,将管路系统的一阶振动频率和振幅作为优化目标,利用多目标遗传算法对管路上卡箍位置进行优化设计。对直管管路采用逐步分析和加权遗传算法进行优化,弯管管路采用NSGA-Ⅱ算法和ANSYS联合优化的方式得到卡箍位置Pareto最优解集。（4）管路系统振动快速分析软件。基于Visual Studio 2015平台,利用C#编程语言对ANSYS和UG进行二次开发,通过集成模块调用几何参数,并结合简化模型对管路系统进行重建,实现管路系统的振动快速分析。