航空发动机是飞机最为核心的部件之一,而燃滑油、液压油等相当于发动机的血液,主要通过外部管路系统输运,因此管路系统结构、功能完整性对发动机的持续适航十分重要。由于安装、焊接、基础环境的振动及管路与基础、管路与输运介质的相互耦合等影响,管路系统较易发生振动故障,而由振动因素诱发的管路不安全问题,已成为导致航空发动机系统故障的主要因素之一。首先分析总结了民机发动机外部管路系统的构型与结构特征,结合发动机外部管路振动的主要因素,以不锈钢直管和凹型管为例,设计开展以块状卡箍和弹性卡箍支承约束作为边界条件的管路振动模态试验,冲击锤和电阻应变片分别作为激励输入和响应拾取单元;此外以凹型管的弯头前长度为可变参数,对凹型管进行试验模态分析,研究表明:两种约束下凹型管奇数一、三阶固频与弯头前长度呈负相关,偶数二、四阶固频与弯头前长度呈正相关,且一二阶固频变化较平缓,三四阶固频变化较快,呈加速上升或加速下降的趋势。利用UG NX和ANSYS Workbench软件,对上述试验直管和凹型管进行建模和模态仿真验证分析,仿真与试验结果对比分析均表明:相对于弹性卡箍支承,块状卡箍支承时管路的前三阶固频均大幅提高,有助于改善管路在发动机工作时的共振区;同时,通过谐响应分析,得到发动机转子不平衡定频和扫频激励下管路振动响应特性,为改善管路在发动机实际工作时的共振情况提供了参考。对发动机外部管路的振动模态试验研究及由此深入的管路谐响应分析,有助于更好地了解发动机工作时的管路振动情况,为预防和解决航空发动机外部管路的振动问题提供了一种新的思路和方法。