国内许多学者对桥式起重机进行了轻量化设计或者动态优化,然而多数只是研究其中一项而未全面考虑。针对上述问题,本文将轻量化和提高其动态性能同时作为目标进行优化设计,在满足桥式起重机(以下简称“桥起”)设计的实际应用的前提下,减轻自重的同时获得更好的动态性能。本文以某型桥式起重机箱形主梁作为研究对象,运用DOE(Design of Experiments)—实验设计分析方法、有限元动力学理论以及智能搜索算法结合对起重机箱形主梁进行了设计。实现了箱形主梁轻量化和动态性能优化的目标,论文的主要研究内容如下:(1)通过对起重机箱形主梁多目标优化设计方法以及狼群优化算法的研究现状、背景以及历程进行研究,确立了文章的主要研究方向和研究内容。(2)根据实际在ANSYS Workbench14.5中构建了桥式起重机箱形主梁的参数化模型,通过有限元的静态分析,验证了所建模型合理可用并提取相关参数,在此基础之上对其进行动力学分析,提取对其振动影响大的频率参数以及相关振型。(3)将DOE分析方法作为前提,通过对主梁应力、应变、质量以及二阶模态自振频率分析,从中选出主要的参数作为设计变量。并以二阶模态自振频率作为优化目标之一,应用神经网络算法构建了设计变量与二阶模态自振频率之间的网络模型。(4)研究了狼群算法(Wolf Pack Algorithm,WPA),将多目标狼群算法引入文中基于算法存在的局部极值和寻优精度低等问题,提出改进多目标狼群算法。通过对优化过程的实时监控选取合适的算法参数,将改进后的狼群算法与BP神经网络算法得出的主梁结构模型进行协同寻优。(5)从协同优化后所得解集中,应用熵值法选取出最佳方案建立主梁数学模型,把改进的桥式起重机主梁进行静动力学校核验证,得出改进后的桥式起重机箱形主梁结果可行且具有优越性。