虚拟样机技术是一种新型模式的新产品开发技术，对提高产品质量、降低研制费用具有重要的意义，其中机械系统整机特性(整机的静态、动态、热态性能)是影响样机整机内在质量的关键指标。整机特性解析不同于零件解析，其工作量和难度远比零件解析大得多。一般情况下，整机结构包含有大量的零件和柔性结合部，采用有限元法处理柔性结合部比较麻烦，而边界元法主要是在边界上划分单元，对于柔性结合部的处理比较方便，所以在整机结构的性能预测方面更有优势，因此，运用边界元法对机械系统零、部件及整机进行建模和解析具有非常重要的意义。机床、机器人、测量机等机器的等效结构主要由梁、板、集中质量单元等组成，因此本文主要针对梁、板及其组合结构的静态特性的直接边界元法建模和解析开展了相关研究工作，推导了弹性支撑梁弯曲问题的静态特性的直接边界元法解析公式，推导了两种梁板组合结构模型的静态特性的直接边界元法解析公式，推导简化的直线组件的边界元法解析公式，并由此总结出了多个梁板组合结构在全载荷作用下的直接边界元法解析公式，为后续的机械系统建模分析奠定了良好的基础。根据所推导的边界元法解析公式，基于MATLAB语言开发了相应的解析软件，并通过算例将软件的解析结果与经典理论和有限元法数值解进行了对比，从而验证了它的正确性。