如何对有限元模型进行动力学模型确认是现代航空发动机整机结构动力学设计面临的重要问题,而模型修正则是模型确认中的关键环节之一。由于有限元模型中各种假设以及建模误差的存在,如何识别、定位有限元模型误差来源并指导模型修正参数选择成为模型修正面临的关键问题,具有重要的科学价值与工程意义。模态应变能作为模态参数的衍生动力学特征参数,对模型参数变化非常敏感,可以利用其变化作为指示器识别模型误差。但是,受限于测试数据自由度不完备以及测量噪声等制约,利用试验模态数据获取的模态应变能精度很差,无法建立准确的误差指示器。本文提出利用高置信度三维精细有限元模型（即超模型）提供完备的虚拟模态数据来代替试验数据。同时,修正模型多采用较小自由度规模实体或板壳单元建模,如何与超模型进行自由度匹配,特别是板壳单元与超模型如何进行振型转角自由度变换以及如何测量转角自由度等问题仍亟需解决。针对上述问题,本文建立并完善基于模态应变能的模型误差源识别理论与方法,为进一步提高我国航空发动机结构动力学设计水平,提供理论基础和技术支撑。论文主要工作与贡献如下:（1）提出了等效模态应变能的概念,进一步发展并完善基于模态应变能的误差源识别理论。首先从有限元与系统特征方程出发,定性推导与分析模态应变能对参数变化的敏感性,从理论上阐明模态应变能实现设计模型误差源识别的可行性;基于提出的等效模态应变能概念,并推导出基于模态应变能变化或模态应变能百分比变化的误差指示器;给出误差指示器加权方法、归一化方法以及基于置信度的截断方法。仿真结果表明,多阶模态加权处理识别结果更加准确,归一化并截断指示器则可以消除数值误差干扰。（2）提出了一种基于超模型的高精度自由度匹配技术。建立有限元模型单元尺寸、节点自由度数与频率变化之间的函数关系,通过函数收敛确定收敛模型并根据超模型频差判定指标得到超模型。根据模型尺寸参数概率分布特征,得到超模型频率对模型关键公差尺寸参数的统计特征并与试验结果对比,评价超模型是否满足需求。由于超模型与修正模型节点以及自由度匹配存在误差,本文提出一种基于形函数的高精度自由度匹配方法,通过修正模型节点坐标投影,建立修正模型节点与超模型单元映射关系,利用超模型映射单元形函数实现修正模型节点自由度高精度匹配。仿真结果表明,利用高精度自由度匹配获取等效模态应变能相比传统节点匹配获取的结果更加精确,克服了传统匹配误差对误差源识别结果的干扰。（3）提出一种不同类型单元等效模态振型转角分量变换方法。振型转角自由度分量对板壳单元修正模型模态应变能计算至关重要,而实体单元超模型无法提供振型转角分量数据。本文提出一种基于形函数导数的振型转角自由度分量变换方法。针对形函数计算复杂等缺点,同时还提出一种线性插值近似变换方法。本方法基于板壳单元力学假设,沿单元坐标法线方向偏移获取虚拟节点并形成虚拟实体单元,结合高精度自由度匹配技术,推导等效模态振型转角分量与虚拟节点振型关系,通过虚拟单元形函数导数或采用线性插值近似法得到节点等效振型转角分量。仿真结果表明,振型转角自由度分量变换方法可以准确得到板壳单元修正模型所需的转角振型数据,并成功应用于模型误差源识别。（4）提出基于连续激光扫描技术的转角自由度振型测量方法。转角自由度振型主要采用差分测量方法,由于测试噪声以及差分步长等原因使得测量精度很差。本文提出基于双正弦连续激光扫描测试或匀速直线连续扫描测试的转角自由度振型测试方法。双正弦法将法向振型描述为与测试信号边带谱相关的多项式函数,通过多项式函数一阶导数,可以得到非常光滑的转角自由度振型,克服了传统振型测量不光滑的缺陷。匀速直线扫描则是利用激光扫描仪高分辨率与高精度测振能力,降低差分法中测量噪声与差分步长较长所带来的不利影响。实验结果表明,连续扫描测量转角自由度振型比传统差分法精度更高,振型分辨率更加细腻。同时,根据转角自由度振型对振型突变更加敏感的特性,提出一种基于转角振型变化的结构损伤识别方法,成功实现结构多种损伤识别。（5）开展基于模态应变能的误差源识别方法在航空发动机机匣模型修正中应用与验证。首先,针对某转子试验器机匣开展模态实验,通过试验数据对其超模型进行评价以验证其能够为误差源识别提供参考数据。针对机匣板壳单元修正模型各部分单元坐标系不一致问题,采用分区域方法分别对法兰区域与非法兰区域开展高精度自由度匹配以及振型转角分量变换,从而提取修正模型等效模态振型并计算等效模态应变能,进一步建立误差指示器并识别模型误差。与传统灵敏度分析得到的修正参数选择结果相比,基于误差源识别结果的修正参数选择更具物理意义。在此基础上,本方法成功应用于某真实航空发动机机匣模型修正中修正参数选择。