冬季路面冰雪清除方式较多,目前我国现行清除路面冰雪的方法主要分为两大类:清除法和融化法。目前这两类方法存在不同程度的弊端,本文在分析了路面冰雪的分类、形成原因以及主要物理性质的基础上,提出了射流-振动复合结构除冰的方法,从而达到快速有效而低成本去除路面冰雪恢复路面通行能力的目的。本文首先给出了基于凸轮机构的振动破冰系统与高温射流装置复合的除冰装置原理,和基于凸轮机构的振动破冰系统中主要部件的设计过程。其次通过三维建模软件CATIA建立了完整的振动破冰系统的三维模型,同时利用ANSYS Workbench对系统中可能存在共振破坏的主要部件进行了模态分析,验证了结构的合理性。再其次将建立的振动破冰系统模型进行了必要的简化导入到ADAMS中建立了振动破冰系统虚拟样机模型以及振动破冰系统与路面、冰面刚-柔耦合模型,在不同参数下,对振动破冰系统进行了动力学分析,研究了振动破冰系统对路面和冰面的作用。接着根据高温气体射流除冰过程中的热交换原理,结合实际除冰过程抽象出除冰过程的热交换数学模型进行了理论分析。最后对全文进行了总结,并对后续研究进行了展望。本文主要对基于凸轮结构的振动破冰系统进行了动力学仿真分析,并且分析了不同结构参数下的破冰工作性能;建立出高温气体射流装置除冰过程的热交换理论模型,并分析了影响射流融冰速度的主要因素。分析结果对进一步的研究以及物理样机的制造有一定的指导意义。该论文有图62幅,表21个,参考文献87篇。