航空发动机机匣包容性是发动机工作的安全性和可靠性的一项重要技术指标。航空发动机的典型金属机匣中的高压压气机机匣、涡轮机匣等均是双层结构,风扇机匣、低压压气机为单层结构,因此,研究单层、双层金属机匣的包容性,指导工程设计,提高金属机匣的包容能力具有重要的实际意义。本文对金属机匣的包容机理进行了初步分析,研究了双层金属机匣的模拟包容性问题,首次进行了模拟金属机匣在中温下的打靶试验研究,完成了10次不同层间距、不同撞击角度的空气炮打靶试验,得到了靶板的穿透临界速度,并分析了靶板的损伤情况,发现主要的失效模式为花瓣形失效。在试验的基础上建立了模拟金属机匣打靶试验的数值模拟方法,并采用大型非线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA对试验结果进行了数值模拟计算,对影响抗冲击性的因素,如双层靶板的层间距、双层靶板的厚度分配、温度等进行了分析,得到了冲击过程的能量数据,计算结果与试验结果吻合。并得出结论:双层模拟金属机匣的包容性优于单层机匣,有间距的双层模拟金属机匣优于无间距的双层机匣,在模拟叶片、靶板的总厚度不变的情况下,双层机匣的临界击穿速度比单层机匣要高,当双层机匣的层间距为20mm时,系统的包容能力最强,当层间距为0时,系统的包容能力最弱。当内层模拟金属机匣厚度占总厚度的比例较小时,系统的包容能力较强。