分段收获是将油菜植株割倒并集中铺放晾晒一段时间后再捡拾脱粒,是油菜收获的主要方式之一,可充分利用植株后熟作用,相比联合收获具有损失率低、适收期长、收获后籽粒饱满、成熟度一致等特点。割晒是分段收获的关键环节,因长江中下游地区油菜种植需开沟作畦,且植株高大、分枝众多,导致油菜割晒机作业工况复杂、所受振动激励范围较广,割台易产生较大振动,造成关键部件疲劳破坏,影响整机可靠性与操作稳定性。本文针对油菜履带式割晒机工作时割台振动较大的问题,在系统分析了国内外农业机械振动特性及结构优化研究现状的基础上,以油菜履带式割晒机割台为研究对象,通过理论计算和试验研究,分析了割台的振动特性和各部件激振频率;利用Creo、Hyper Works和Recur Dyn等软件开展了割台机架结构优化设计;通过仿真分析与试验相结合,对比分析了优化前、后割台机架的刚度强度、固有频率和振动幅值,以降低割台振幅,提高工作部件稳定性。具体研究内容和研究结论如下:（1）测试分析了油菜履带式割晒机割台多工况振动特性。（1）明确了割台振动激励来源于横纵向割刀往复运动,拨禾轮和输送装置的旋转,发动机活塞往复运动、液压泵的旋转运动和路面激励等,并根据各部件转速确定其激振频率,部件激振频率范围为0～40Hz;（2）开展了割晒机不同工况的振动测试,获得了割台测点振幅大小和振动频率分布。试验表明,割晒机工作部件工作时,割台测点振动幅值相较于工作部件未工作时明显增大,横纵向切割器处的振幅高于其他测点处,且工作部件在工作时存在耦合振动;分析确定了影响割台振动的主要频率范围4～20Hz和柴油机激振频率及其分频,其中割台一阶模态频率为18.8Hz与柴油机激振频率的分频接近,易发生共振。（2）开展了基于Recurdyn的油菜履带式割晒机割台受力仿真试验。利用三维激光扫描仪和谐波叠加法获得不同路面的高程数据,生成了平坦路面（柏油路）和田间路面（乡间土路和油菜地）激励模型;改变驱动副函数和履带接触参数建立了调试工况、转运工况和田间作业工况的机-路系统耦合模型,通过仿真分析获得了不同工况下割台运动副的受力情况;构建了割台力学模型,对比仿真结果和割台受力理论分析结果,两者相对误差在10%以内,验证了多体动力学模型的准确性。（3）基于变密度拓扑优化进行了油菜割晒机割台机架结构优化。（1）以提高割晒机割台机架动、静态性能为目标,结构材料密度为设计变量,体积分数为约束条件,选取部件调试工况、转运工况和田间作业工况作为优化工况,运用折衷规划法构建了割台静态刚度和动态频率的多目标优化函数,并根据层次分析法求解了各子目标的权重;基于多体动力学仿真结果和Hypermesh软件,建立了3种工况的优化模型,对油菜割晒机割台机架开展了结构优化;（2）参考拓扑优化结果结合加工制造与实际工程要求对机架结构进行设计,并对重建后的模型进行了有限元静力分析和模态分析,结果显示机架刚度强度满足使用要求,其中最大变形量由0.82mm下降到0.36mm,最大应力值由107.99MPa下降到64.45Mpa;前三阶模态频率有一定程度的提高,基频由18.83Hz提高到24.18Hz,避开了外界激振频率,割台机架拓扑优化设计达到预期优化目标。（4）对比分析了优化前、后割台测点处的振动幅值。基于拓扑优化设计的结果,对割台进行改进加工试制,通过振动试验获得了割台不同测点振动幅值分布,结果表明:（1）发动机和工作部件同时工作时两代样机割台测点2（纵向切割器支架）振幅相较于仅发动机工作时增大且大于其他测点振幅,纵向切割器工作对割台振幅影响较大;（2）割晒机在不同路面转运时测点振幅不同,路面激励对割台振动影响不能忽视;（3）优化后割台振幅相较于优化前有明显降低,其中纵向切割器支架最大振幅值由4.83m/s~2下降到1.49 m/s~2,振幅降低69%,割台整体振动减弱,验证了拓扑优化结果的有效性。