针对传统单频驱动振动筛难以同时兼顾筛分效率与处理量，且筛分含水物料时易发生堵孔、糊筛，导致筛分效率下降、单位物料处理功耗上升的问题，基于倍频自同步原理与动力学-离散元耦合仿真技术，提出了双频振动筛动力学特性与筛分性能的系统分析方法。首先，建立双频振动筛动力学模型，利用拉格朗日方程推导系统运动微分方程并求得稳态解，研究了双电机频率比、初始相位差角及激振力大小对筛体运动轨迹的影响规律；其次，建立多体动力学软件ADAMS与离散元软件EDEM耦合的“物料-筛机”多物理场仿真模型，对双频振动筛筛分过程进行定量分析；然后，系统研究了激振频率、高/低频端振幅及筛面倾角对物料输送速度、筛分效率和堵孔颗粒数的影响；最后，搭建双频振动筛试验平台对理论与仿真结果进行验证。结果表明：两电机频率比为1∶2时，筛体可实现内“8”字形运动轨迹，初始相位差角主要改变内“8”字的位置，高频端偏心质量减小至1.5 kg时，内“8”字形基本消失；低频频率由14 Hz增至16 Hz时，筛分效率由80%提高到86%，频率继续增大，筛分效率逐渐降低；高频端振幅由3 mm增至7 mm时，堵孔颗粒个数由156减少至18；低频端振幅增至6 mm时，筛分效率最高达91.3%；增大筛面倾角可提高物料输送速度并减少堵孔，但筛分效率明显下降。台架试验所得运动轨迹、筛下物料分布及堵孔数量与仿真结果吻合良好，验证了所建模型与仿真方法的有效性，可为双频振动筛的设计与工艺参数优化提供参考。