抓斗式卸船机广泛应用于港口装卸作业过程中,并扮演着极其重要的角色。前大梁作为其主要的承载金属结构件,在自重和起升载荷长时间频繁作用下,往往会出现各种变形缺陷,对金属结构的安全性能产生不利影响。其中比较常见的变形缺陷有下挠变形以及局部翘曲变形,这些变形缺陷会加速前大梁结构的破坏失效。因此,本文针对影响起重设备金属结构安全性能的两大主要因素:疲劳问题以及稳定性问题,分别研究了下挠变形对前大梁疲劳性能的影响,以及局部翘曲变形对前大梁稳定性的影响,定量地分析了下挠变形以及局部翘曲变形对其金属结构安全性能产生的危害。本文的主要研究工作及成果有以下几个方面:(1)简单了解前大梁的结构型式和结构特点,并归纳其常见的变形缺陷及危害,利用ANSYS分别建立下挠变形以及局部翘曲的有限元模型。在下挠变形有限元建模的过程中,结合现场检查数据分析前大梁的下挠形式;在局部翘曲有限元建模的过程中,采用一致缺陷法来模拟前大梁的局部翘曲;(2)根据卸船机作业船型对应的抓料点以及各抓料点对应的抓取量编制其疲劳计算载荷谱,依据疲劳计算载荷谱划分载荷步,并选择合适的瞬态动力学分析方法分别对下挠变形前后的前大梁结构进行了瞬态动力学分析,瞬态动力学分析的结果将作为后续疲劳寿命分析的基础;(3)在获得瞬态动力学分析结果以及修正后S-N曲线的基础上,利用ANSYS中的疲劳分析模块分别对下挠变形前后的前大梁进行疲劳寿命分析;同时,采用断裂力学理论以及可靠性研究方法对前大梁结构进行可靠性分析,在得到基于裂纹扩展模型和蒙特卡洛概率统计法的极限状态方程的基础上,分别对下挠变形前后的前大梁进行可靠性分析。通过对比疲劳寿命以及疲劳可靠性分析结果,分析下挠变形对前大梁疲劳性能产生的影响;(4)首先简单的了解薄板局部稳定性的概念以及ANSYS稳定性的分析方法,然后通过一致缺陷法模拟不同程度的局部翘曲变形,并利用弧长法分别对其进行有限元非线性求解。通过对比有限元非线性分析结果,分析局部翘曲变形对前大梁局部稳定性产生的影响。