为了满足矿山机械中的矿车的发展,提高其在矿山运输中的效率,本文从多刚体动力学的角度,运用先进的设计理论和方法对整个矿车系统进行了研究,并在研究过程中采用虚拟样机技术,大大降低了研究成本和时间。本文主要研究内容是：我国矿山机械的发展及在国民生产中的重要地位；矿车在矿山运输中的重要作用及矿车研究对于矿山运输中的前景；虚拟样机技术在矿车研究中的重要作用,并对其一些基本内容和基本原理及建模方法进行了介绍；建立了单侧曲轨自卸式矿车的实体模型,并简要阐述了各零部件的功能；对常用的三种空间卸载曲线：柱面抛物曲线、柱面余弦曲线和空间螺旋线进行数学计算得到其角速度和角加速度曲线,进行比对,找到适合矿车卸载的最优曲线；对矿车在进入到曲轨卸载段之前的冲击载荷进行优化,提出了过渡段的修正曲线；采用机械动力学基础理论结合矿车的实际运输情况,对整个矿车系统进行动力学计算,建立了矿车的动力学模型,并对其进行理论验证；把矿车卸载过程分做：不卸载仅几何形状变化阶段、液流和自溜滑动阶段三个阶段,并进行受力分析；介绍了机械动力学软件的基本理论及多刚体动力学仿真的基本流程,建立了矿车的多刚体仿真模型；仿真验证最优方案设计,并与理论结果进行对比。研究表明：虚拟样机技术在矿车系统研究中的重要作用得到了体现；最优曲线即空间螺旋曲线所形成的角速度和角加速度曲线在理论上很好的满足了矿车卸载的实际工程需要；动力学方程的求解进一步表明,在矿车卸载中,建立的动力学模型并对其进行的理论分析,很好的解释了矿车卸载时的动力学问题,为仿真研究奠定了基础；对矿车不同卸载阶段进行的理论分析和计算,揭示了矿车在曲轨运行中的受力情况；对矿车系统的动力学分析和仿真结果比较接近,验证了选用曲轨曲线的正确性。因此选用空间螺旋曲轨很好的满足了矿车卸载的需要。本文利用虚拟样机技术对单侧曲轨自卸式矿车系统进行的动力学研究具有广阔的实际应用前景,为将来进一步的研究提供了有效的方法和经验。