曲轴是发动机中最重要且工作环境最恶劣的零件之一，它承受复杂、交变的气缸压力和惯性力，是发动机设计的重点和难点。曲轴的传统研究方法的简化难以满足实际的需要，由于虚拟样机技术和有限元法的迅速发展，使得精确地分析曲轴动力学响应问题较成为可能。本文探讨用虚拟样机技术，通过多体动力学仿真手段对发动机曲柄连杆机构动力学性能进行了研究。首先采用三维设计软件Pro/E建立零件模型，然后再进行装配得到了机构的装配数据模型；然后是将装配数据模型导入ADAMS中，定义运动副和质量属性，建成曲轴轴系多刚体动力学模型并进行多刚体运动学、动力学仿真分析，计算出每一个构件在任意时刻、任意位置的位移、速度、加速度及构件间的作用力等；将曲轴模型导入Hypermesh软件中划分网格,并在ANSYS中采用Lanczos法对曲轴进行模态分析，得到了曲轴的固有频率和振型；在曲轴轴系多刚体动力学模型的基础上将ANSYS中生成的曲轴模态中性文件导入，进行曲轴轴系多柔体动力学仿真并且与多刚体动力学仿真结果对比，得到曲轴是否为柔体对运动性能和构件间的作用力有影响，同时导出曲轴的动态载荷文件；在ANSYS软件中，将曲轴的模态分析模型施加约束和曲轴的动态载荷，对其进行动力学响应分析，得到曲轴的瞬态动力学响应分析结果，找到曲轴工作时的危险部位，进行强度分析。结合虚拟样机技术和有限元分析手段可以完成发动机曲轴的动力学响应分析工作，所用的方法更接近实际工作状态，其得到的分析结果可以为发动机曲轴精确设计提供支撑，为后续曲轴优化工作提供借鉴。