该文针对振动冲击锤工程设计中的实际问题,在传统设计方法的基础上,引入了处理问题更为方便有效的优化算法——复合形法.并以此为出发点,提出了一种改进的复合形算法用来对振动冲击锤的激振器和减速器的质量进行优化设计.同时,为了保证打桩机在工作过程能够更有效的利用冲击能量,使打桩过程中能量更有效的传递,该文还采用了此算法对振动冲击锤物理模型动力学参数和结构参数进行了优化设计.该文通过对激振器和减速器的质量建立数学模型,并且慎重的选择目标函数和约束条件,通过编制程序对所建立的数学模型进行精确求解,通过和普通设计时的数据进行比较,计算结果显示了较好的特性.另外,考虑到振动冲击式打桩机要兼顾振动和冲击两个方面,在不同的土壤,不同的工况下达到优化配合是比较困难的,所以尝试性的采用此方法对振动冲击锤的动力学模型动力学参数和结构参数进行优化,通过和实验数据的对比,取得了比较令人满意的结果.此外,考虑到动力学模型解的近似性和作业土层性能参数的可变性,该文从能量的利用率出发,就给定土层性能参数确定最佳振动冲击锤的动力学参数,给定结构动力学参数确定适用土层,给定结构动力学参数,针对不同土层,确定适用的最佳工作频率分别进行优化设计.研究了不同静偏心力矩、振动弹簧、激振器质量、土层性能参数等对能量利用率的影响.揭示了振动冲击锤的设计参数和土层的性能参数对能量利用率的影响规律.提出了工程实际中各个参数合理的取值建议.为产品的系列开发提供了理论依据.