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平头塔式起重机在建筑施工、安装工程、水利水电建设、造船、电站施工等领域应用广泛,是一种重要的起重运输机械设备。模块化设计是一种先进的产品开发策略。采用模块化设计理论开发的系列模块化机械产品,具有很强的适应性和灵活性,可以满足客户多样化多层次的需求。本课题将先进的模块化设计技术和有限元参数化技术应用于平头塔式起重机产品的设计过程中,以满足市场快速、多样化需求。本文的主要研究内容如下：(1)在充分研究模块化设计方法的基础上,总结出了系列平头塔式起重机模块化设计过程。结合平头塔式起重机的结构特点,依据模块划分的原则,采用参数化设计语言APDL (ANSYS Parametric Design Language)对ANSYS进行二次开发,实现从模块建立、模块组合到加载求解、结果输出这一全过程的参数化控制,最终在ANSYS中实现系列平头塔式起重机模块化参数化方案设计。(2)对塔式起重机设计的等力矩原则进行了深入研究,证明了在起重性能曲线中平头塔式起重机的起重臂应力随幅度减小而降低,起重臂最危险工况发生在最大幅度时最大吊载工况。针对平头塔式起重机的组合方式多种多样,选取臂架最危险工况为计算工况,以强度为约束条件,质量最小为优化目标,以枚举法进行组合优化分析,实现最优组合方式。(3)基于Visual C++软件工具开发了平头塔机模块化设计系统,构建友好的人机交互界面,自动生成APDL命令并后台调用ANSYS程序进行分析计算,使参数输入和分析计算更加简洁易操作,提高设计效率。本课题开发的平头塔式起重机模块化设计系统实现了模块化与参数化相结合,实现了系列平头塔式起重机的模块化快速方案设计。该设计系统已在工程实际设计过程中得到应用,已成功开发出YLY-7030型平头塔式起重机。