本文针对在半潜式钻井平台工作的超大尺寸、大柔度的抓管机，考虑机构在工作过程中由于自身重力和综合外力引起的弹性变形和机械振动对机构运动精度的影响，在运动学分析的基础上，运用运动弹性动力学理论，建立了机构的动力学模型，并求解该模型得到了机构的真实运动规律。主要工作和研究成果可概括为如下几个方面：应用闭环适量方程建立了抓管机的运动模型，得到机构中各构件的运动参数随时间的变化规律。应用拉格朗日方程建立了抓管机的刚体动力学模型，得到油缸提供的液压力随时间的变化规律，并通过使控制力连续，从而优化了刚体运动规律。应用机构运动弹性动力学分析理论构造了抓管机的运动微分方程，从方程中提取质量矩阵和刚度矩阵并求得特征值和特征向量，得到机构的各阶固有频率以及对应的各阶振型随时间的变化规律。通过提出的三种性能优化指标，选取了机构的最优截面尺寸，提高了机构的固有频率。应用有限元分析软件（ANSYS）对机构进行了模态分析，验证了数值分析方法的准确性，并得出各阶振型图。应用振型叠加法求解机构的运动微分方程，得到了机构的真实运动轨迹，验证了对大尺寸、大柔度机构进行弹性动力学分析的必要性。对半潜式钻井平台用抓管机所受的综合外力进行了分析。应用改进平面波法求出了直立浮式柱群所受的波浪载荷，得到了平台在海浪作用下的运动规律，从而求出了抓管机在海洋波浪载荷作用下所受的惯性载荷。结合机构所受综合外力，分析了机构的真实运动规律。应用MATLAB软件的GUI界面编制了抓管机的运动和动力学分析软件。通过输入机构的尺寸、角速度、质量、转动惯量等参数，可得到机构运动学和刚体动力学分析结果。输入机构各单元长度、截面尺寸、弹性模量、密度等参数，可完成机构模态分析并得到机构运动弹性动力学分析结果。本文研究结论对海上钻井装备的设计与开发具有重要的指导意义。