高空作业平台是用来运送操作人员和工作设备到指定高度进行作业的特种车辆,其应具有较高的工作可靠性、平稳性和安全性。本文依据虚拟样机的现代设计理念与技术路线,以GTBZ21型伸缩臂式高空作业平台调平机构为研究对象,探讨了其物理样机的数字化建模与功能虚拟样机仿真分析等软件集成应用的方法,建立了工作机构的动力学模型,并进行了仿真与结构优化,提出了一些得到企业认可的结构改进建议。论文主要研究工作如下:(1)根据高空作业平台工作机构的典型工况设计了可行的实验方案,测试出典型工况下变幅缸和上、下平衡缸的位移,获得了大量的实验数据,并对其进行分析处理,为建立高空作业平台工作机构动力学模型、进行仿真与分析作了必要的准备。(2)应用三维建模软件Pro/E和多体系统动力学仿真分析软件ADAMS创建了高空作业平台工作机构的动力学模型,并对其进行了仿真分析。通过对动力学模型仿真结果和实验测试数据的分析、比较,发现调平机构中的上平衡缸存在着滞后现象。(3)应用液压、机械系统建模仿真及动力学分析软件AMESim和多体系统动力学仿真分析软件ADAMS将调平机构液压模型和动力学模型有机地结合在一起,建立了高空作业平台调平机构的全系统仿真模型,实现了联合仿真。(4)以吊篮底部在伸缩臂作俯仰运动过程中与地面夹角绝对值的最大值最小为优化目标,对高空作业平台调平机构做了结构优化,得到最优结果,为企业改进设计提供可靠的依据。