盾构是一种用于基础建设的工程机械，在公路隧道、铁路隧道、地铁隧道、市政建设等工程中应用广泛。其挖掘装置的性能代表盾构挖掘装置的设计水平，由于国内的盾构设计制造水平不高，为了促进国内的盾构研发水平，吉林大学与沈阳重工合作研发项目“敞开式盾构挖掘装置的研制”。结合“敞开式盾构挖掘装置的研制”项目，本文对盾构挖掘装置的性能进行研究，并研究了挖掘装置的运动学以及动力学、综合优化等关键技术。主要内容如下：介绍了本文的选题目的及意义进行了概述，对盾构进行了概述，并综述了盾构的发展概况及盾构国内外发展现状。分析了国产盾构的不足之处，并与国外先进盾构技术做了简单的对比。分析了敞开式盾构挖掘装置的运动学以及动力学模型，介绍了多体动力学相关理论，并通过UG软件对敞开式盾构挖掘装置进行三维建模，并通过UG/Motion模块对敞开式盾构挖掘装置进行运动学以及动力学仿真分析，得出相应的运动学以及动力学结果。以敞开式盾构挖掘装置的性能为目标，盾构挖掘装置的运动特性、力学特性以及结构限制等因素为约束，采用遗传算法对敞开式盾构挖掘装置进行多目标、多变量、多约束的综合优化，对敞开式盾构挖掘装置的原设计进行了修正，并提高了盾构挖掘装置的整机性能。本文对敞开式盾构挖掘装置的性能分析以及综合优化等敞开式盾构挖掘装置设计的关键技术进行了相关研究，对敞开式盾构挖掘装置的设计以及优化奠定了一定的基础，提高了敞开式盾构挖掘装置的设计研究水平。本文对敞开式盾构挖掘装置性能的关键技术以及优化设计进行研究，对敞开式盾构挖掘装置的深入设计以及优化设计奠定一定的基础。