在农业生产机械设备中,水田平地机是对水田进行平整的重要机械设备。平整后的水田能够满足水稻直播机播种、插秧机插秧等对水田高平整度的作业要求。水田平地机作业时,可对平地铲进行高度和水平度调节,三点式悬挂的梁、二连杆结构在水田平地机的平地铲运动过程中起着重要的支撑、导向作用。由于梁自身材料的柔性以及设计跨度大等因素,易产生振动变形。重要柔性构件的弯曲振动变形与其整体刚性运动的耦合现象使得水田平地机表现出较强的刚柔耦合特性。系统性地对刚柔耦合水田平地机的振动进行分析是进一步优化柔性结构、提升水田平地机稳定性和控制响应的重要前提。本课题组致力于水田激光平地机的研究与优化,但在以往的振动分析研究中,把梁、二连杆视为刚体,没有较系统性地考虑柔性构件的振动变形。针对把水田平地机的梁、二连杆结构视为刚体不能系统性地反映其刚柔耦合振动特性的问题,本文以水田平地机实际项目为背景,基于ANSYS和ADAMS的刚柔耦合仿真分析,提出一种把梁、二连杆视为柔性体并系统性地对刚柔耦合水田平地机的振动分析方法,主要研究内容如下:（1）针对水田平地机中梁的边界条件复杂,固有频率不易求解的问题,基于欧拉伯努利梁理论和假设模态法,进行合理简化后提出一种固有频率计算方法。首先根据梁的结构特征可视为欧拉伯努利梁,采用欧拉伯努利梁理论和假设模态法,把梁所受的约束以外载荷形式表达的方法,对梁的边界条件进行分析并建立模态方程,求解得到符合梁边界条件的前二阶固有频率。（2）为得到水田平地机中梁的结构特性和模态参数,采用ANSYS Workbench对梁进行有限元仿真。根据理论建模中梁的简化边界条件,首先对梁进行静力学仿真,得到应变、应力,以此为依据,分析其刚度和强度;随后对梁进行模态仿真,得到其前六阶固有频率和振型。以仿真得出的固有频率与理论计算结果的前二阶固有频率进行对比,得到最低自然振动频率相对误差为0.33,验证理论分析建模能较好的满足计算最低阶固有频率的要求。此外,计算出梁的固有频率可作为评判其是否会发生共振的重要对比参数。（3）为得到梁在平地铲高程、水平运动过程中的振动响应以及外部激励力的主频带,以动力学仿真软件ADAMS为平台,对梁在平地铲高度和水平调节时的振动响应,进行刚柔耦合建模仿真。采用SolidWorks对水田平地机进行精确三维建模并导入ADAMS中,利用ANSYS对梁、二连杆进行柔性化处理,并在软件中替换原有刚性体,最终得到刚柔耦合水田平地机仿真模型。仿真得到梁在平地铲运动过程中的振动响应,分析得出梁在平地铲水平调节时沿x轴振动幅度最大,末端标记点的最大振幅为2.57mm。对外部激励力进行傅里叶变换,可得到梁的外激励力主要频带皆为0～1.5Hz,以此对比模态参数中的固有频率,分析得出梁不会发生共振。此外,通过动力学分析得出梁与平地铲铰接点的受力曲线图,平地铲在抬升时铰接点受到沿z轴方向的力最大,大小为2100N,此力可作为梁与安装架铰接处所受的最大载荷力,为后期结构优化提供参考。（4）为验证水田平地机模型仿真结果的准确性,基于双目高速相机的测量方法,对模型仿真结果进行实验验证。建立与仿真软件中相同的全局坐标系,采用双目高速相机对梁和平地铲标记点的运动状态进行实验测量并与仿真结果进行对比。平地铲水平调节时,平地铲上标记点沿z轴运动的位移最大绝对误差约为3.5cm,相对误差为2.92%,验证了仿真能较好的反映平地铲水平调节时真实的运动轨迹;平地铲高程调节时,梁上标记点沿z轴运动的位移最大误差约为2.4cm,相对误差为5.10%,验证了仿真能较好的反映平地铲高程调节时梁的真实运动轨迹;对比水平调节时梁上标记点沿x轴的振动响应,能较好的反映柔性梁真实的振动频率。实验验证了刚柔耦合水田平地机仿真建模的正确性和结果的准确性。本文利用ADAMS、ANSYS对刚柔耦合水田平地机进行振动分析研究,合理划分刚柔构件并综合考虑机械设备中柔性构件的刚度、强度、模态参数以及振动响应,系统性地分析并对比振动的主要因素,实验验证了仿真结果的准确性,能较好的反映水田平地机的刚柔耦合振动特性。这种可靠性高的振动分析研究方法,不仅适用于水田平地机的振动分析研究,也能用于工业自动化生产设备、机器人等精密设备的研究,具有广泛的指导意义。