随着我国经济快速发展和经济全球化,港口运输得到了显著的发展。桅杆式起重机在港口货物吊装中占有重要的地位和优势。主臂结构作为桅杆式起重机重要结构,其设计的合理性会直接影响整机的起重性能。本文以某600吨级桅杆式起重机主臂作为研究对象,在合理简化模型的基础上对额定吊重的起重机主臂进行静力学分析。同时对臂架结构进行稳定性分析。目前对桅杆式起重机主臂的风载荷特性的研究甚少,本文建立了主臂结构的计算流体动力学CFD模型,计算风场中不同风速下起重机主臂的结构表面风压图以及不同截面的流场分布;选取单向流固耦合的研究形式,将数值模拟的风压结果导入结构响应模块,得到了主臂臂架在90度风的不同风速作用下的变形云图、应力云图。并将位移、应力值与ANSYS静力学计算的结果进行对比分析。本文的主要研究内容如下:分析了主臂结构特点,并进行受力分析和结构载荷的计算,并参考《起重机设计规范》计算了起重主臂的结构受力,验证了主臂作为双向压弯部件的结构稳定性。建立起重臂各节臂的有限元模型,通过ANSYS APDL命令流进行组装,并基于不同风向对主臂进行静力学计算,算出起重机主臂的危险工况。在对主臂进行危险工况计算结果的基础上,通过APDL命令流进行主臂屈曲分析,验证了主臂在危险工况时的稳定性仍然满足设计要求。建立了风场-主臂臂架有限元模型。计算风场中不同风速下起重机主臂的结构表面风压图以及不同截面的流场分布。选取单向流固耦合的研究形式,将数值模拟的风压结果导入结构响应模块,得到了主臂臂架在90度风的不同风速作用下的变形云图、应力云图。并将位移、应力值与ANSYS静力学计算的结果进行对比分析。对比结果说明,在结构分析中对风载荷进行静载处理满足安全条件,但风力系数的选取偏保守,在起重机设计过程中将风载荷考虑成静态问题具有一定局限性。