风电起重机作为风机安装的主要起重设备,为风电场的建设提供了很大的助力。当前对于风电起重机研究主要还是基于多刚体动力学理论,研究方法以静力学为主,这些方式得到数据,参考价值有限。虚拟样机技术是当前机械设计领域最新的设计方法,刚柔耦合多体系统动力学是现阶段多体系统发展的新航标,为了更好对风电起重机的不同运行状况进行分析,论文运用虚拟样机技术和刚柔耦合多体动力学来对风电起重机进行动力学分析研究。臂架在风电起重机运动过程中,受力较多且运行范围大,其结构特性变化对风电起重机的工作性能有很深影响,因此在风电起重机刚柔耦合动力学分析中,把臂架作为柔性件进行分析。本文以QLY2150型风电起重机的实际研究为参照,主要研究的内容如下:(1)以多体系统动力学理论为基础,结合多刚体系统建模理论和多柔体系统建模理论,在现有刚柔耦合建模理论的基础上,推导出风电起重机刚柔耦合建模方法。用建模软件SolidWorks建立起重机整机模型,应用ANSYS生成臂架的模态中性文件,通过中性文件对刚体模型中臂架进行替换,建立了风电起重机整机结构刚柔耦合模型,同时为其它复杂臂架类刚性模型体柔化提供了方法。(2)根据多体系统动力学理论,推导出风电起重机臂架在各机构运动中的动态载荷特性,结合风电起重机刚体模型中各机构动力学仿真分析研究,验证了虚拟样机技术应用于风电起重机的可行性和准确性。(3)基于风电起重机刚体模型研究的基础上,完成风电起重机刚柔耦合模型动力学仿真分析,揭示了柔性臂架载荷特性对机组动力学行为的影响规律。对柔性臂架关键位置的节点应力进行分析归纳,显示出臂架在起重机运动中整体结构的应力分布状况及规律,得出危险节点位置和最大应力,及危险节点应力的时间变化历程,为风电起重机的设计和优化提供了参考和依据。通过虚拟样机技术,分析柔性臂架对风电起重机动力学行为的影响,验证虚拟样机技术应用于复杂机械系统的可行性,为以后此类机械的刚柔耦合研究提供了建模方法和数据参考。