在重工机械行业中,钻桅类钻机作为成孔作业的关键桩工机械被大家所熟知。随着国内重工机械的发展,国家在基础工程建设的投入和地质钻探勘察方面的重视,使得钻桅类钻机一直保有良好的市场需求。为应对更多复杂工况的需求,对钻桅类钻机进行高技术含量的开发具有实际意义。本文基于XX工程机械研究院与吉林大学的合作项目。通过ANSYS14.5经典环境对钻桅类钻机结构进行有限元分析及改进。通过共性技术研究,为合作方设计及生产提供数据支持,确保钻机工作的可靠性、安全性。研究之初,参考了相关国家标准和合作方提供的技术资料,了解了钻桅类钻机结构发展现状,通过研究合作方的现有模型和现场样机,确定了本文的研究方案采用理论与有限元相结合的方法,根据实际工况建立力学模型。本文从第2章开始介绍参数化模型库的建立。合作方通用的建模方式直观,几何单元分析采用的高阶单元能减少单元数量,但考虑到设备的实际工作状态,即可能存在风载影响和几何大变形,本文选择使用APDL命令流在ANSYS14.5经典环境进行参数化建模,以弥补合作方Creo3.0m020软件在simulate环境下无法进行的大变形分析。而参数化建模可以降低企业人员的设计难度,提高建模效率。本文的第3章主要介绍在ANSYS14.5的经典环境下处理钻桅类钻机的整机计算模型,在小变形假设、线性材料、正常接触定义的四种典型工况条件下,对比合作方整机模型的计算结果,以验证在有限元模型简化处理和接触定义中参数化建模的准确性。在已验证的模型基础上,第4章深入研究风载条件对钻机露天工作的实际影响;通过对比小变形和大变形钻机模型的计算结果,对钻桅类钻机进行了屈曲研究。在第6章中,通过结构尺寸改进,实现为钻桅类钻机减重的目的。文末也对未来的研究内容和方向提出了展望。