特大型龙门起重机作为大件物料搬运机械,广泛地应用在造船等重工行业。随着经济的不断发展,使得它在社会生产和生活等领域中的应用也不断扩大。特大型起重机主梁在起重机工程系统设计与制造中,占居最为重要的地位。传统依靠经验与吊机设计标准设计出来的吊机主梁,有些结构不是很合理,其应力富余量非常大,直接导致吊机自重与吊重之间的比值比较大。采用先进的现代设计理论、设计方法和科学的分析方法对起重机进行设计和优化分析尤为重要。　　本文的研究课题就是在这样的背景下产生的企业合作项目,主要研究主梁截面的优化,以达到减轻主梁自重的目标。　　本文按照客户需求的技术参数指标,完成船用特大型龙门吊的结构选型和基础参数设计与选定。先采用拓扑优化(topologyoptimization)设计方法,根据约束、载荷及优化目标对结构材料的最佳分配方案进行分析。在给定材质和设计域内,通过优化设计得到满足约束条件,结构分布最优的布局形式;建立以质量为优化目标,强度、刚度等为约束条件数学模型,用MATLAB中遗传算法工具箱对数学模型进行数值计算,对龙门吊进行尺寸参数优化,降低龙门吊整体质量;以优化后的参数作为基础,用先进的参数化概念建模方法完成龙门吊主梁的三维模型建立,并利用ANSYSWorkbench14.0.1对其进行结构强度计算;将优化后的龙门吊刚度、强度、等技术指标的理论计算结果与有限元数值计算结果进行对比,验证优化方法的正确性。并将优化后前后两种模型进行对比,得出优化结论。对企业设计生产制造特大型龙门吊机具有很重要的现实意义与经济价值。