该文首先阐述了仿真设备产生的意义和背景,概述了结构动力学分析、参数灵敏度分析和结构优化设计的基础理论.接着以航天部重点课题"六自由度运动仿真系统"为背景,采用有限元法对该仿真设备的重要结构件——大型薄壁运动横梁进行结构的静、动态分析,得到横梁的前三阶固有频率和相应的振型,以及静态变形量.并在此基础上,采用ANSYS中的概率分析模块对横梁的初始设计变量进行参数灵敏度分析,提炼出关键设计变量,作为后续的优化设计的设计变量,以提高优化效率.在优化设计中,以横梁的质量作为目标函数,以精选的设计变量作为尺寸约束,以固有频率和最大静变形作为性态约束,建立了优化数学模型.采用可行方向法对其进行结构优化设计.该文采用了ANSYS中的APDL参数化设计语言将有限元分析模块和优化设计有机结合起来,编制了用于复杂结构的优化设计程序,实现了全自动的优化设计过程.通过上述的结构动力优化设计的研究和优化结果分析,横梁质量与原设计方案比较,质量下降,优化效果明显.