为了提高航空发动机的稳定性和可靠性,一个完善的管路系统在优化设计中,除了考虑管路的敷设优化,应兼具考虑卡箍的布置优化。同时,为了提高管路系统整体设计的美观性,便于后续设备的安装、维修,对管路系统进行成束敷设优化研究十分必要。双联卡箍作为卡箍类型之一,具有独特的机械特性,在管路系统进行成束敷设优化设计中,不仅使得管路系统更加规整,同时对于提高系统的振动性能十分重要。而现阶段多管路敷设研究中,要么较少将管路系统进行成束敷设,要么仅将管路进行成束敷设而并未考虑双联卡箍这一约束。本文根据相应的工程规则和敷设优化目标,在建立简化的航空发动机敷设空间仿真模型、根据双联卡箍结构特征建立参数化几何线框模型以及对传统多目标优化算法改进的基础上,对航空发动机管路系统成束敷设优化问题进行研究。在不考虑双联卡箍约束下,根据三维空间多管成束敷设规则及目标,建立了多管成束敷设优化方法。同时,综合考虑双联卡箍的结构特性及其与管路之间的装配耦合关系,提出了基于双联卡箍约束的多管成束敷设优化方法。针对传统NSGA-Ⅱ（Non-dominated Sorting Genetic Algorithm）算法存在的缺点,在对其从种群初始化、交叉及变异算子三个方面进行改进的基础上,构建了基于COL（Chaos Opposition-Based Learning and Normal Crossover and Levy Variation）的改进NSGA-Ⅱ算法。针对多管成束敷设优化问题,在分析了三维空间多管成束敷设路径模式的基础上,设计了以管路路径节点为决策变量的极坐标编码方法,以管路路径总长度、管路距离机匣表面的距离为优化目标,集成考虑成束敷设规则,完成模型的建立,使用改进的NSGA-Ⅱ完成管路成束敷设模型的求解。针对基于双联卡箍约束的多管成束敷设问题,根据管路与双联卡箍之间的装配耦合关系,建立了基于双联卡箍约束的管路路径模式,生成相应的管路路径控制节点,综合考虑管路敷设与双联卡箍布置规则,构建了基于改进NSGA-Ⅱ的管路-双联卡箍敷设算法,实现了管路敷设和双联卡箍布置同时优化求解;同时,根据管路起始点端口相对位置,提出了基于聚类分析的管路分组及敷设序列规划方法,调用管路-双联卡箍敷设算法完成多管成束敷设规划;所提的敷设方法,在管路设计阶段即考虑双联卡箍布置问题,实现了双联卡箍布置与多管成束敷设的同时自动规划。应用Siemens NX软件完成简化的航空发动机CAD模型建模,使用MATLAB软件实现上述优化设计编程运算。基于Grip二次开发语言实现敷设空间信息提取、管路系统敷设以及双联卡箍几何参数化线框模型的可视化。