起重机就是对物料进行吊起并运输的一种设备，一般常用的起重机主要有：桥式起重机、门式起重机、履带起重机等。其中，桥式起重机是机械制造领域中应用较为广泛的一种起重机，其不仅能够提高控制搬运的效率，并且占地面积较小^[1]。起重机主要由三部分构成，分别是：机械部分、电气部分和金属结构。其中，机械机构是由起升和运行等结构组成；金属机构主要指的是起重机的机械躯体；电气部分则指的是驱动件^[2]。

在桥式起重机设计时，通过合理布置小车上零部件来减轻对车架及轮压的载荷，使设计效果最为优化。济南钢铁集团宽厚板厂李玉杰^[3]总结了起重机小车零部件合理性设计时所需要掌握的原则，即最大起升载荷作用点的设置，减少弯矩弯矩载荷、零部件布置紧凑性，主动端自重载荷，零部件布置对称性原则。

首钢京唐钢铁联合有限责任公司赵子振^[4]指出，为了优化桥式起重机的使用，现在出现了自动运行控制技术，大大节省了人力，在一定程度上解放了生产力。虽然现在起重机在一定程度上已经实现了自动化，但是仍然难以满足需求，所以必须对起重机自动运行控制系统设计进行优化。

在对起重机进行设计计算中，不论是任何的零部件都需要经过以下三个方面的计算：疲劳计算、强度计算和强度校核^[4]。太原科技大学周雨芬,周利东等人在文献中指出，桥式起重机结构分析如果采用传统的力学计算，计算复杂、公式繁多，且一些参数取值难以精确，需依靠简化和估算，易造成计算结果的不准确；而且桥式起重机结构内部加强筋布置较为复杂，较难进行准确求解计算。相比之下有限元分析方法具有建模方便快捷、计算结果准确等优点^{[5、6、7、8、9、10]}。

工矿企业起重设备结构复杂，体积庞大，而且总是工作。在复杂而可怕的环境中，可靠性是一个在进行过程中需要考虑的重要问题起重机金属结构可靠性分析目前正在对重要问题进行深入研究。太原科技大学Yanxu.Wei^[11]尝试开发一种可靠性分析方法。基于ansys的桥式起重机金属结构软件，他选择了25t_13.5m双梁桥式起重机作为对象，建立了ANSYS的三维模型。概率有限元分析与蒙特卡洛结构的数值试验与可靠性分析，证明了结构在极端荷载作用下的可靠度。结果表明，ANSYS提供了一个可行的和强大的、结构可靠性分析方法金属结构^[12]。

除ANSYS外，ADAMS也是有效的设计工具。根据起升机构的结构和对桥式起重机的工作特点，南京理工大学Yuanxun Fan^[13]等人构建了—建立动态系统模型。它使用ADAMS的动态仿真，得到钢丝绳的张力随着时间的变迁而变化的结论。它实现了对货物从地面升起时的动态特性的真正度量。

科学技术的不断进步和发展，使得我国机械制造行业发展伴随着重大的机遇和挑战，尤其是重型起重机领域，其面临着更大的压力。因此，有关制造厂家为了促进起重机械的可持续发展，应对其进行创新和技术改造。目前，我国起重机械多采用以古典力学和数学为基础的半理论、半经验设计法、类比法及直觉法等传统设计方法，设计过程反复多、周期长、设计的精确度差，致使起重机质量重、体积大、能耗高，造成资源的浪费。北京起重运输机械设计研究院汤秀丽,潘俊萍^[14、15]提出，对于桥式起重机来说，可以通过主梁轻量化设计，从而推动起重机向轻量化、节能型方向发展。

起重机是现代工业生产不可缺少的设备，在很多领域都有广泛的使用。随着使用时间的延长，起重机必然存在安全隐患。而起重机金属结构作为起重机主体部分，直接关系着起重机的安全运营和使用寿命。国家相关的法律文件中明确规定了对生产起重机进行定期检测，其中对起重机金属结构部分作了详细说明，根据有关的检测结果对起重机给一个综合评价。长时间使用桥式起重机的过程中，主梁总是会出现变形的情况^{[16、17、18]}。当主梁变形时，会影响正常的施工进度。宁波市特种设备检验研究院的吴锋,张庆丰,赵在俊等人提出，为了能够让桥式起重机正常工作，对其主梁结构的问题值得引起我们重视，在实际工作里，一定要采用科学的办法对其进行矫正修复。

国内外对起重机的设计和研究都在以动力学分析为方向发展^[19]，这从一定程度上表明建立动力学模型仿真要优于传统机械设计方法。因此，本文引用上述文献的研究思想方法利用SOLIDWORKS，ADAMS，ANSYS对起升机构进行联合仿真。