冲击沉桩机利用冲击能产生极大力脉冲的原理，较静力沉桩机结构紧凑，而得到广泛应用。本文以某新型液压动力沉桩机冲击机械系统为研究对象，综合运用波动力学理论，Newton力学理论，matlab数据处理技术、有限元仿真等方法，建立液压动力沉桩机冲击机械系统动力学模型，获得了液压动力沉桩机的冲击沉桩力，研究了该沉桩机冲击机械系统中冲锤、拉压箱、拉杆、桩帽等关键零部件的动态特性。这为某新型液压动力沉桩机冲击机械系统的结构设计和效能评估提供了理论依据。本文主要研究工作如下：（1）针对某新型液压动力沉桩机冲击机械系统工作原理，将其简化为“刚体—弹簧—刚体—弹性杆—刚体—弹簧—弹性杆”二元冲击系统模型，应用波动力学理论，建立该冲击机械系统的波动力学模型，获得了该液压动力沉桩机的冲击沉桩力，并进行了冲击过程中冲锤、拉压箱、拉杆、桩帽、预制桩等关键零部件的动态响应分析。（2）基于机械振动学理论，将拉杆简化为单弹簧—单质量块系统，建立了液压动力沉桩机冲击机械系统的振动力学模型，分析讨论了缓冲弹簧刚度在波动力学模型和振动力学模型中对冲击沉桩力的影响。结论表明：当冲击载荷的周期远远大于弹性杆的周期时，可用振动模型替代波动模型，获得较为准确的冲击沉桩力；当冲击载荷的周期与弹性杆的周期之比较小时，需通过波动力学模型才能获得准确的冲击沉桩力。（3）基于波动力学模型，分析了冲锤、缓冲弹簧、拉压箱、拉杆、桩帽、缓冲垫等零部件的设计参数对最大冲击沉桩力的影响。结果表明：缓冲弹簧和弹簧垫刚度对最大冲击沉桩力影响较大，且受冲击系统结构限制较小，可优先选择合适的缓冲弹簧和缓冲垫以获得理想的冲击沉桩力。（4）运用LS-DYNA对液压动力沉桩机冲击机械系统进行了有限元仿真，得到了冲击机械系统的冲击沉桩力变化情况以及冲锤、拉压箱、拉杆、桩帽等关键零部件应力应变情况，并与波动力学理论模型的计算结果进行了对比分析。