该文提出了机械系统虚拟样机技术的概念,论述了虚拟样机技术对于提高产品质量、缩短设计开发周期、降低成本的优点,以及中国发展这门高新技术在理论与实践方面的双重意义.该论文就是围绕着设计开发一套面向中国中、小型机械行业企业,由中、高级工程技术人员使用,具有自主版权,便于普及推广的商品化机械系统虚拟样机仿真分析软件系统的工作而展开的.论文深入分析研究了关于开发大型商品化机械系统虚拟样机仿真分析软件系统的关键问题:首先,研究了面向对象(Object-Orientation,OO)技术的思想、理论和方法在机械系统虚拟样机技术中的应用,提出了一套独立于计算机软、硬件的机械系统虚拟样机仿真分析软件系统的构成对象,确定了该软件系统解空间的基本框架.其次,针对一般机械系统结构灵活复杂的特点,提出并实现了一种用于描述机械系统虚拟样机模型的基于图的存储结构.圆满地解决了对于任意复杂机械系统的计算机描述问题;第三,分析、设计并实现了一个嵌入在机械系统虚拟样机仿真分析软件系统中的小型程序语言解释器的算法,解决了机械系统仿真分析过程中对于特殊函数及表达式的处理问题;第四,基于修斯顿方法推导了一套针对上述机械系统虚拟样机存储结构、具有普遍适用范围、高度形式化且面向计算机的机械系统动力学模型.最后,采用C++语言和先进的三维图形库OpenGL,在基于WindowsNT平台的PC机上开发了机械系统虚拟样机仿真分析软件原型系统,并对该软件原型系统进行了初步验证,取得了比较满意的结果.由于设计开发大型商品化机械系统虚拟样机仿真分析软件系统是一项长期、复杂、艰巨而又非常细致的工作,因此该论文的研究工作仅仅是开发中国自己的大型商品化机械系统虚拟样机仿真分析软件系统的前期探索.