港口业务的迅速发展，决定了港口机械的发展趋势：大型化、高速化、自动化和智能化。人们对起重机性能要求越来越高，不仅要求起重机重量轻、刚性好、作业空间大，而且要求工作速度快，作业效率高等。然而长期以来，港口机械的设计方法多采用常规的静态设计为主，根据同类产品的相关资料和经验公式方法进行计算和设计。同航天、飞机、汽车及其它一些高端机械部分的设计相比，港口机械的设计还没有采取有效的动态仿真设计方法。如果在港口机械研发及设计过程中引入虚拟样机技术，就可以实现计算机对港口机械各机构在各种工况下随载荷变化的运行状态及随时间变化过程的仿真模拟，得到仿真输出参数和结果，以此来估计和准确推断实际运行的各种数据，对港口机械进行动态分析和计算有一定参考价值，也对港口机械重要的金属结构部分强度的动态变化提供一定的分析依据。从而为将来起重机行业进行计算机平台下虚拟设计的研发打下基础；为起重机的创新设计和优化设计提供先进的技术支持；对加快起重机械研制周期、降低研制成本，也具有重要意义。本文以800t／h四卷筒牵引抓斗式卸船机金属结构为原型，用三维建模软件UG建立卸船机数字化虚拟样机。根据起重机动力学原理，分析各种工况下的动力载荷，用有限元分析软件ANSYS和虚拟样机动力学分析软件ADAMS对其进行较为系统的多体动力学仿真分析，提取前八阶固有频率、主振型图，并对结果进行分析；将柔性前大梁导入ADAMS软件中，建立卸船机金属结构刚柔耦合虚拟样机，从而实现抓斗卸船机金属结构在各种工况下随载荷变化的起升、运行和变幅状态的仿真，得到各种相关的仿真数据对抓斗式卸船机的动态分析设计提供了有效的手段，并探索运用虚拟样机技术研究分析大型起重多体动力学系统关键技术。总之，抓斗式卸船机金属结构的虚拟样机研究，是先进的设计和动力学仿真技术应用于抓斗式卸船机设计中的初步尝试，为设计经济、可靠、稳定的高性能港口机械提供了有力的工具和实现方法。