本文通过现代机械设计理论,采用动态子结构方法对复杂机械系统——汽车高速轮胎试验机进行动力分析、模型仿真、结构修改及动态优化,已达到预期的要求。根据动态子结构方法可将高速轮胎试验机分为机架和转毂。其中机架是高速轮胎试验台重要的组成部分,其性能直接影响试验台在高速、高载荷作用下的安全性、可靠性。通过有限元分析ANSYS软件的动态分析计算,得出机架的动态指标。通过有限元分析ANSYS软件的动态分析计算,得出机架的动态指标。对于轮毂部分,基于静力学并通过有限元软件ANSYS的二次开发语言APDL进行了ANSYS命令流的编制,建立了人字架结构的参数化有限元模型,利用循环及分支语句提取了人字架侧倾运动过程中不同幅度的应力应变图象及重要位置的应力变化曲线图,实现了人字架结构的运动数值仿真。对于轮毂部分,通过ANSYS及Pro/MECHANICA对转鼓结构进行了动态分析得到转鼓的低阶模态和振型,分析了主要结构参数对转鼓动态特性的影响,最终确定了合理的转鼓结构参数。基于对机架和轮毂的动态分析,在确认了机架与轮毂的约束方式后,文中又对高速轮胎试验机机架和轮毂作为统一整体进行计算分析,在模态分析中发现高速轮胎试验机整体一阶固有频率不仅与约束有关,还与约束条件及接触方式有关。在满足固有频率、强度、刚度等要求的条件下,使高速轮胎试验机的机架和轮毂的质量最小,是文中研究的另一个课题。首先在确定约束方式下,利用有限元模态分析方法对机架和轮毂进行了动、静态分析,得到了高速轮胎试验平台整体的变形、应力及各阶振型与频率。经分析比较,确定了最佳的经济指标和性能指标。确保了高速轮胎动态特性试验台的稳定运行。