航空发动机机匣包容性问题的研究目的是为确保飞行安全,具有重要的理论意义及工程价值。多层机匣相较于单层机匣可保障叶尖间隙均匀,改善发动机性能衰退现象,关于多层机匣包容性的研究对航空发动机发展前景至关重要。本文的主要研究工作包括:针对双层金属机匣的包容能力进行研究,运用滑膛炮完成了 12次打靶试验,并使用显示瞬态动力学软件对试验进行数值仿真,仿真结果与试验结果相吻合,验证了数值仿真的真实性和可靠性。通过进一步数值仿真得出以下结论:仿真得出的包容曲线可以较准确地预测实际包容结果,试验前进行仿真预研十分必要;打靶仿真结果与旋转叶片冲击真实机匣包容结果基本吻合,打靶仿真可以用于真实机匣包容性仿真研究;叶片撞击靶板时若俯仰角在适中范围内,包容临界速度随着俯仰角的增大呈线性增加,且叶片的俯仰角越大时,叶片损耗能量越大、撞击完成时间越短,靶板裂口从细长矩形裂口向大范围撕裂口变化。对机匣安装边螺栓连接件抗冲击性能进行研究,分析了叶片带滚转角撞击机匣、叶片撞击位置对螺栓断裂的影响。叶片以同等速度撞击机匣时,叶片平行于安装边撞击机匣相较于叶片垂直于安装边撞击,螺栓更容易断裂,且撞击位置在安装边区域内螺栓最易断裂。综合来说,当叶片以平行安装边姿态撞击单侧机匣安装边区域时螺栓最易断裂,应尽量避免这种非包容情况的发生。对比了双层机匣与三层机匣包容能力,在同等机匣总厚度下,三层机匣包容能力介于包容性最好的双层机匣厚度配比组合与包容性相对较弱的双层机匣厚度配比组合之间,但仿真中三层靶板受到撞击时的靶板位移更小。