港口是交通水运的重要组成部分,是现代物流系统的重要环节,对促进我国对外贸易、商品流通和国民经济的发展起着非常重要的作用。我国的港口经过30多年的艰苦努力,特别是改革开放以后,随着国民经济的高速发展,彻底改变了落后面貌。2006年我国港口总吞吐量已达到55亿吨,集装箱吞吐量达到9500万TEU,并涌现出一批一流的世界现代化大港。港口的发展使港口现代化、自动化等技术装备总体水平不断提高,对港口机械要求也越来越高。常规的港口机械设计中,设计人员以静态设计为主,来选择合适的材料和设计方案用于生产制造。但问题在于,经过这种分析计算得出的结构的静强度一般都不会出现问题。然而在实际的操作中,因为振动、疲劳、误操作等的影响,结构仍会发生破坏,甚至造成严重的经济损失,因此需要有一种简单、经济、同时又很有效的方法来研究大型港口机械的结构动力学问题。在港口机械设计中结合虚拟样机技术就可以实现计算机对港口机械在各种工况下的结构动力学仿真模拟,并可以进行性能调试,得到所需要的结构动力学仿真数据,帮助设计人员发现并解决问题。从而使生产的产品最大可能的满足设计要求,同时也能节约开发费用,缩短开发周期,提高生产效率。为将来的港口机械设计进行计算机平台下的虚拟设计研发打下基础。本文以800t/h四卷筒牵引桥式抓斗卸船机金属结构为原型,用三维建模软件UG建立卸船机数字化虚拟样机。根据起重机动力学原理,分析各种工况下的动力载荷,用有限元分析软件ANSYS和虚拟样机动力学分析软件ADAMS对其进行较为系统的多体动力学仿真分析,将卸船机金属结构的模态中性文件导入ADAMS软件中,建立卸船机金属结构刚柔耦合虚拟样机,从而实现桥式抓斗卸船机金属结构在各种工况下随载荷变化的起升、运行和俯仰状态的仿真。总之,桥式抓斗卸船机金属结构的虚拟样机研究,是先进的设计和动力学仿真技术应用于桥式抓斗卸船机设计中的初步尝试,为设计经济、可靠、稳定的高性能港口机械提供了有力的工具和实现方法。