● 摘要
航空发动机燃油管路系统的设计和可靠性与发动机性能紧密相关。部件连接形式多样，振动问题是导致管路失效的重要因素。采用有限元法对典型燃油管路系统的振动特性进行分析，为今后燃油管路系统设计工作提供参考指导。
首先分析不同部件的力学模型，建立管路系统的有限元模型，建模的技术要点主要体现在四个方面：采用管单元建立管路组件模型，将管接头等密封连接结构简化为集中质量，将卡箍支撑考虑为为弹性支撑，采用附加质量法简化分析管内燃油与管路的耦合振动问题。
支撑刚度是影响管路系统振动特性的主要因素之一，将卡箍简化为弹性支撑，其力学模型为具有六个方向支撑刚度的弹簧模型。采用ANSYS有限元静力分析对不同方向的支撑刚度进行求解，得到单管卡箍和双管卡箍的支撑刚度，带入到管路系统的支撑刚度矩阵建立完整的燃油管路系统。
针对单燃油管路系统和双燃油管路系统，从固有频率和模态振型两个方面对系统振动特性进行分析，并分析管内燃油、支撑刚度和燃油分管对管路系统振动特性的影响规律，最后对管路系统进行共振特性评估，给出可采取的调频减振措施的建议。
最后针对某一单燃油管路试件进行振动试验，测量安装状态下管路系统的固有频率和振型，并根据试验件建立有限元模型，进行模态分析，对比分析有限元计算结果与试验结果，验证有限元分析方法的正确性。