本文以某无人机的储运发射箱为研究对象，应用机械优化设计理论、虚拟样机技术以及有限元方法，在保证强度和性能的前提下，对其进行结构的优化设计、动力学仿真和有限元分析，满足了其发射的总体要求。主要内容包括：①应用机械设计原理，建立发射箱内的框架、导轨等结构的数学模型，主要以重量为目标函数，结合实际发射过程中的约束条件，利用罚函数约束优化方法，从理论上对主要的设计参数进行优化设计；②依据优化的参数，利用I-DEAS软件对发射箱进行三维实体建模，为后面的动力学仿真和有限元分析提供基础；③利用ADAMS软件进行发射箱系统的动力学建模和仿真，主要考察无人机的发射特性以及在不同参数的导轨上碰撞力的情况；④对发射箱结构进行静力学分析，主要考虑在行军状态下的受力情况，对发射箱的承载情况进行分析，检验设计的合理性并作相应的改进；⑤利用LS-DYNA软件来模拟分析抗剪销的断裂过程，较好的反映了抗剪销的失效断裂情况，获得了抗剪销失效断裂时的应力、应变、剪力和断裂时间等结果，充分掌握了抗剪销的失效断裂过程，达到了分析的目的，表明所设计的抗剪销满足使用要求。