本文基于简谐激振的振动力学特征研究山核桃树主干和枝干的振动力学模型，提出表征其在简谐激振的条件下山核桃树主干及其枝干的非线性力学模型与模型参数。本文采用如下假设：⑴把山核桃树主干模拟成弹性圆柱杆，一端固定，自由端连有质量团，其中质量团为山核桃树冠质量及树冠生长段树干质量的近似简化；⑵将山核桃树各级枝干的振动问题等效成梁的横向自由振动问题，一端固定，自由端连有质量团，其中质量团为山核桃枝干树叶、果柄和自由端树干的质量；不考虑山核桃树的轴向伸缩变形，建立树干以及各级枝干在简谐激振作用下的动态力学模型；模拟激振力对树干以及各级枝干造成的弯曲变形以及振动特性，结合试验资料，即由试验测定的不同立地条件下山核桃树模型的冠径、胸径，枝干长，树冠质量和基础面积，弹性模量，密度等特征参数以及野外现场力学试验和实验室试验，探讨了果树树枝的振动力学方程，并求得使山核桃脱落的合理条件（用振动频率表达），当振动频率约为2.16Hz时，果柄所承受的力大于120N，也就是大于果柄断裂力，即可完成果实脱落的目的。然后依据计算及实验的数据，提出采摘样机设计的原始参数，采摘样机以汽油机为驱动动力，然后通过钢丝软轴和传动轴传动，带动齿轮机构来实现偏心运动从而引起采摘夹头振动，钢丝软轴长0.89m，偏心齿轮偏心距22mm，偏心质量66g，采摘杆长5.25m，采摘夹头夹持树干直径范围10-45cm，振动头距地面最大工作高度8m。最后依据原始参数设计了振动采摘样机的工作机构，研制出了样机，并现场进行了示范及试验，当振动频率在1.91—2.39Hz时，采摘效果最为明显，平均采净率可达到84.29%，采摘样机的平均采摘效率是人工采摘的6.37倍；试验结果表明该理论模型与试验结果吻合度高，所提出的模型能合理地表征山核桃的动态力学特征。