1.1国内外的研究现状分析

起重机是用来对货物或物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的非标特种设备，作为现代工业实现生产过程机械化和自动化，提高劳动出产率，改善物料搬运条件必不可少的一类机械设备，在国民经济各个部门都有广泛的应用。其中门座式起重机作为码头专用的机械设备进行装卸、搬运和堆码作业, 它具有高效的作业能力、低成本建设费用, 机动灵活, 通用性强等优点。这些优点使得门座式起重机在港口码头得到广泛的应用。

据上海振华重工集团的黄陈娣^[1]所述，随着我国重工业的快速发展，起重机设备取得了显著的成绩，在小吨位的起重机设计领域我国已经处于世界领先水平，但是在大型起重机的研发我们和国外还存在这一定的差距。从技术上来说我国研发大型门座式起重机的时间较短，在技术的水平上急需改进；从经验上讲，国内门座式起重机在可靠性和稳定性都不如国外的品牌。

随着科学技术的发展，国内外对起重工业有了深入的研究。Jian Zhang等^[2]对港口起重机设备生命命周期产品需求信息进行了建模，对港口起重设备与许多显著的特点（负荷变化，产品组成复杂以及更高的安全性和可靠性要求）有了进一步的认识及了解。Francesco Frendo^[3]讨论起重机吊臂的灾难性分析；U.Zerbst等^[4]系统讨论断裂力学失效分析中的应用；Deniz Bayraktar等 ^[5]对焊接端板管街头瞬时转动关系的实验和数值研究，为防止在圆形空心型材的焊接接头弯曲时发生局部屈曲效应作出重要贡献。

现代结构设计已逐步由传统的静态设计向结构动态优化设计的方向转变。例如武汉理工大学的彭箐箐等^[6]利用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言APDL对单臂架门座式起重机臂架结构进行有限元分析，实现了臂架结构任意幅度参数化建模，静力学分析及模态分析。同样，苏运波^[7]也用该软件进行了起重机比价结构参数化建模及优化研究；孙彦峰^[8]对港口门座起重机臂架结构进行了有限元分析，得出门座起重机在起吊额定载荷是的变形情况与应力分析结果，为后续的故障分析提供一个重要依据。计三有^[9]对门座式起重机臂架结构有限元分析，为设计提供理论依据。刘德作^[10]对单臂架起重机臂架结构进行动力学研究，应用ANSYS软件获得臂架结构的有限元模型及其动态相应，从而得到一系列有用的结论。厉乐乐^[11]运用SNSYS软件对门做事起重机臂架结构进行模态分析，并提取前4阶固有频率和振型，为设计和改造提供参考依据。

除了普遍利用的有限元分析软件ANSYS外，还有很多的辅助软件帮忙减少工作量，提高工作效率，推动起重机事业的发展。陈洋^[12]利用ADAMS创建臂架柔性体，实现40吨门座式起重机臂架系统模型刚柔祸合仿真，并分析不同工况下的仿真结果。有效的减少了设计过程中的研制周期和研制成本。除了设计方面的技术进步，随着科技的推进，对起重机的分析也有了进步。李志毅^[13]利用有限元分析方法对门座式起重机比价结构锈蚀进行了分析，有效的对起重机进行了防腐蚀处理，减少事故的发生；同样，王怀建^[14]对门座起重机臂架裂纹分析，为制造过程需避免的缺点做出了提醒；刘力，李明万^[15]对起重机门架结构进行疲劳寿命分析；陈飞等^[16]对门座式起重机臂架铰点结构分析；孙明新^[17]进行起重机臂架受力状态模拟。张建^[18]进行了门座式起重机臂架与力学分析。王金平^[19] 进行起重机臂架结构几何非线性稳定性分析。沈寿林等^[20]进行起重机组合臂架结构分析系统研究与开发.曹三平^[21]进行了大型门座式起重机钢结构的创新优化设计。

这些都是对起重机进行了危险分析，对起重机制造、使用作出了很大的贡献。有上述可以看出随着科技的发展，时代对起重机事业提出了更高的要求。1.2目的及意义本次毕业设计通过对门座式的总体、机构和结构进行设计、计算并建立其三维模型，可以培养学生综合运用本科阶段所学的工程制图、力学、材料学、机械设计学等专业课程知识的能力及熟练使用设计、仿真软件的能力，为将来走上工作岗位夯实基础。通过毕业论文的写作，学生可以发现自己的长处和短处，从而在今后的工作中有针对性地克服缺点，也便于学校和毕业生录用单位全面地了解和考察每个学生的业务水平和工作态度。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1）MQ4040单臂架门座起重机总体设计计算