中国改革开放以来,经济快速发展,人们的生活水平由以前一穷二白到现在的富足有余,国内的主要矛盾也发生了变化,人们对生活的水平要求越来越高,尤其表现在公共基础设施方面。今天这个时代,人类社会不断发展,混凝土构件作为基建的重要材料得到广泛使用在电力、通讯之中,它具有众多优点,比如持久性强、强度好以及来源广,不断增加的混凝土管桩需求对传统生产线的人工吊装方式发起了挑战,为提高混凝土吊装效率,进一步实现混凝土生产线的自动化和智能化,设计一套自动化快速储运装备势在必行。为设计一种混凝土快速吊装设备,本文在已有研究基础上,提出来一种适用于混凝土特殊外形的真空吸盘;利用流体动力学理论和仿真软件Fluent对其进行了验证;后通过对水蛭吸盘的作用原理进行分析,对真空吸盘的结构进行了设计并加以优化;最后,利用成熟的Ansys有限元分析软件对所设计吊装设备进行了强度分析,结果很好的证明了设计的可靠性。针对某电力线路器材厂现有生产线布局以及吊装方式,及相关设计条件和现状,设计了一套适用于混凝土管桩的自动化快速吊装设备总体方案。该方案可扩展应用于其他相关类管桩件的快速储运设备。根据管桩的结构特点和真空吸附理论,提出来一种新式的真空吸盘结构。应用流体动力学理论,首先通过计算管桩内流体的雷诺数从而确定出吸盘气体为湍流的流动状态,紧接利用ANSYS Workbench的Fluent流体模块中雷诺时均方程中的Realizable k-ε模型对不同直径的抽气口的吸盘内流体域进行流体动力学分析,对吸盘内气体的速度、压力云图进行了分析,为了保证获得更好的吸附效果最终选用60mm抽气口。以水蛭为仿生研究对象,确定了仿生优化的参数,并通过一组对比实验,使之前的假设得到了合理性验证,在此基础上又对所设计的真空吸盘相关结构参数进行了仿生优化,并在Fluent中进行了仿真实验。实验结果表明,优化后,最大负压降低了1×10-4MPa,表明所提出优化方法成立,可为后续的真空吸盘研究提供理论指导。静力学有限元分析原理进行了论述,并对所设计的真空吊装设备的主要部分做了静力学有限元仿真。使用Solid Works三维设计软件完成了吸盘和横梁的结构部分的设计,有限元分析软件Ansys Workbench完成了吸盘和横梁的流体和静应力分析,得出了分析结果。结果表明:所设计的真空吸吊机满足静应力分析条件,设计结果完全正确。研究表明,本文设计的基于真空吸盘的混凝土构件快速储运装备,在起吊的过程中,机械结构满足强度要求,通过对吸盘的仿生优化设计,解决了混凝土管桩的固持问题,流场分析表明,仿生真空吸盘产生的吸附力,在起吊过程中能够满足吸附要求。