煤炭是我国的主要能源,选煤是实现煤炭清洁和高效利用的有效手段。筛分作业是选煤的关键环节,而振动筛作为最重要的筛分设备,被广泛应用于原煤的分级、脱泥、脱水和脱介。随着煤矿和选煤厂规模的不断增大,对特大型振动筛的需求与日俱增,但目前特大型振动筛仍旧存在可靠性差、筛分效率低等问题,难以满足现代化大型选煤厂的生产要求,是制约我国煤炭大规模提质的主要瓶颈。结构可靠性高、运行稳定高效安全、筛分效果良好的特大型振动筛是我国煤炭工业发展的基础。针对上述特大型振动筛所存在的问题,本文以一种新型振动筛,超静定网梁体特大型振动筛为研究对象,重点研究其动态结构响应、运动规律、筛分特性以及料群冲击特性,为特大型振动筛的动态设计及高效运行提供了理论支持。所完成的主要工作和取得的研究结论归纳如下:建立了超静定网梁体特大型振动筛的力学模型,计算得到了振动筛的动力学参数。通过有限元法分析比较了超静定网梁体特大型振动筛与传统特大型振动筛的结构响应,揭示了超静定网梁体激振结构对振动筛整体性能的影响机理。研究结果表明,超静定网梁体激振结构能够改善筛体的应力分布,降低最大应力,减少高应力区域,提高振动筛的整体强度和刚度。最后,对超静定网梁体特大型振动筛进行现场全尺度测试,验证了仿真分析结果的正确性。基于拉格朗日方程推导了超静定网梁体振动筛的运动微分方程,建立了振动系统的动力学模型,并求解得到了其稳态响应表达式。分析了偏心块在运行过程中的受力情况,得到了振动系统稳定运行的条件。根据运动微分方程建立了超静定网梁体振动筛的机电耦合仿真模型,并对振动筛的运行过程进行了数值模拟,通过变频调速试验和振动同步传动试验分析了驱动电机输出特性的差异对振动系统运行稳定性的影响。最后,在超静定网梁体振动筛样机上进行动态测试,并对测试结果进行了分析讨论。利用离散元法建立了超静定网梁体振动筛的概率筛分模型,对筛分过程进行了仿真模拟,得到了振动筛的筛分效率。通过单因素逐项试验分析了振幅、频率和振动方向角对筛分效率的影响规律以及最优取值区间。设计了响应曲面试验,建立了各振动参数对筛分效率的二次多项式回归方程,并根据回归方程得到了筛分效率最高的参数优化方案。分别应用BP神经网络和GRNN神经网络对筛分试验数据进行拟合,并基于遗传算法对拟合后的神经网络模型进行了参数优化,得到了比较准确的参数优化方案。分析了颗粒在振动筛面上的运动过程,建立了颗粒对筛面的冲击理论模型,并推导得到了最大冲击力的数学表达式。为了能够全面体现超静定网梁体振动筛的综合性能,构建了振动筛的多指标评价体系。利用离散元和有限元耦合法分析了筛分过程中筛面的动态结构响应,并根据分析结果,对支撑横梁的布置方式进行了优化,降低了筛面的变形和应力。设计了正交试验,得到了振动参数对评价指标的影响程度及显著性,并提出了针对各指标的参数优化方案,最后根据综合平衡原则提出了多指标优化方案。