2.3 有限元方法求解与步骤 11

2.4 本章小结 15

第三章 箱型梁式吊臂组件结构的设计 16

3.1 主要设计规范 16

3.1.1 设计规程和安装标准： 16

3.1.2 材料标准 16

3.1.3 设计参数 16

3.2  金属结构材料 17

3.3  材料的焊接性能分析 18

3.4  设计参数： 19

3.5  吊臂几何尺寸的确定 19

3.5.1 主吊臂尺寸的确定 19

3.5.2 外伸臂尺寸确定 22

3.5.2.1 副吊臂尺寸的确定 22

3.5.2.2 吊钩的尺寸 23

3.6 吊臂的受力分析 24

3.6.1 吊臂载荷计算： 24

3.6.2 焊缝的设计和验算 25

3.6.7 销轴的设计与计算 27

3.6.7.1 销轴的设计 28

3.6.7.2 销轴计算 29

3.7 本章小结 29

第四章 桅杆式吊机吊臂结构优化分析 30

4．1 结构优化设计概述 30

4.2  优化软件介绍 31

4．3 优化过程 33

4．3．1 吊臂建模 33

4.3.1.1吊臂的三维模型 33

4.3.1.2 起重机模型的网格划分 36

4.3.2 尺寸优化 41

4.4本章小结 48

结论 49

参考文献 50

致谢 51

第一章 绪论

1.1 研究目的与意义

为更好的适应近年来我国综合国力的飞速发展，企业也在向大型方向扩展。如石化化工、大型电力等工业中的塔、罐、容器和烟囱等大吨位、大结构的设备都在飞速的发展。大吨位起重机的使用缩短了大型工业设施建设中设备的安装周期，节省了经济支出，是未来工业的的发展主流。但是大吨位起重机有用空间大的缺点，使它难以施展在工程和工业建设中的作用，同时由于我国自己研制大型起重机的技术条件不成熟，且主要依赖引进与其它工业强国，这也增加了企业的经济负担[2]，更会受到技术的限制，有碍于企业的发展。因此在某些特定条件和特殊环境下，促使桅杆式起重机的发展，带动我国起重机行业的发展。使桅杆起重机成为了这些大型工业设备吊装的必要手段，促进桅杆起重机吊装技术的不断完善和创新[1]。

该设计能够有效解决桅杆式起重机灵活性差，工作半径小，起重量不够大的不足，它具有在同样大吨位起重机中造价相对便宜，占地灵活，制造和操作简单等优点。并且能够填补国内大型重型起重机的空白，有效提高我国起重机行业在国际上的竞争力。

1.2 国内外起重机研究的现状和发展趋势