本论文首先对振动压实的机理进行了介绍，在介绍冲击夯结构的基础上，依据冲击夯的工作原理，将其简化成了弹簧-质量力学模型。在力学模型中，主要研究垂直方向运动的位移，简化阻尼的影响。为了研究冲击夯的真实运动，利用了分解运动过程，求解后叠加的方法。 首先，对夯击板的四种工作状态；求出了快速冲击夯的位移、速度、加速度的运动状态方程。 然后，对现有产品进行了改良设计，建立了以冲击夯起跳高度为目标的优化设计模型。并选用了有约束优化技术中的SUMT法，无约束寻优过程采用了POWELL共扼方向法。快速冲击夯的齿轮、弹簧等一系列主要部件进行了设计校核。对其所得结论，采用VB软件编制程序，进行了计算机仿真演示。 最后，以河南黄河旋风公司的现有产品参数为依据，对理论分析模型和优化设计结果进行实测验证，其产品实测结果与分析设计结果吻合，证明了研究的正确性；改进设计后产品性能得到了很大的提高。