塔式起重机是高层建筑施工的主要起重机械,塔机的设计合理性及生产对其使用频率、使用寿命有决定性的影响。与实际起重机相比,虚拟样机在经济性、安全性等诸方面有着明显的优势。利用本课题可实现塔机的虚拟样机仿真,为塔机的设计开发提供技术支撑,具有较高的理论及实用价值,且很好的提高企业经济效益。本文使用虚拟样机技术,利用SOLIDWORKS、ADAMS、ANSYS软件为平台,建立了塔式起重机整机系统的三维数字化虚拟样机模型,并对其进行了较为全面的多体系统动力学仿真分析,主要研究内容如下:(1)以山西工程机械厂的C6013塔机为实体模型,利用SOLIDWORKS软件建立了塔机的塔身、塔顶、起重臂、平衡臂、回转平台等各结构模型,并将该模型装配导入虚拟样机分析ADAMS软件中,运用软件中的约束库和力库,根据实际使用情况施加相应的约束和载荷,建立了其在ADAMS环境中的虚拟样机。(2)利用ANSYS软件建立了塔机的起重臂、拉索的有限元模型,并导出两者的模态中性文件。利用两者的接口,将模态中性文件导入ADAMS软件中。(3)应用动力学仿真软件ADAMS建立了其刚柔耦合虚拟样机模型,施加相应的起升冲击载荷,得到关心部件的运动学变化情况。(4)在考虑了整机载荷组合作用下,得到了构件随时间变化的运动学规律,并在此基础上探讨了起升机构的动载荷系数的大小,与规范推荐的系数进行对比和分析,说明了在设计时应考虑动载荷系数对结构的影响作用。对塔机系统的虚拟样机研究,是先进的设计、分析、仿真技术应用于塔机设计中的初步尝试,为塔式起重机的虚拟设计、动态设计和结构仿真分析提供了高效可行的方法。