桥式起重机是起重机械中生产批量最大,材料消耗最多的一种产品。现阶段研究主要采用传统计算方法,耗时费力。加强对桥机生产技术的研究工作,将对生产加工制造企业产生巨大的推动作用。本文以有限单元法为基础,利用ANSYS在计算机中对桥式起重机主梁进行仿真。利用参数化命令流建立桥式起重机主梁模型,对主梁进行静、动态分析和优化设计。本文主要研究内容包括:(1)根据起重机主梁结构进行合理的简化,采用APDL参数化建模,建立主梁三维有限元模型;(2)对主梁在额载起升、小车吊重运行、运行机构突然制动、突然卸载、1.25倍额载、歪拉斜吊六种工况下进行分析,确定了1.25倍额载是危险工况,得到了主梁的最大应力和最大位移。通过施加不同载荷,将模拟结果与理论计算进行对比,挠度误差大约为5%,应力误差在5%以内,误差在合理范围之内,验证所建立模型的合理性;(3)对主梁进行敏度分析以确定优化变量,以主梁挠度、应力为约束函数,对主梁进行优化设计。对优化后的主梁重新进行分析,得到最大应力为127.24MPa,最大挠度为29.23mm;(4)对QD50t-16.5m主梁进行载荷试验,测试主梁5个截面25个测点的应力,及跨中挠度。应力模拟、测试误差在18%之内;(5)对优化后的主梁模型进行模态分析,得到空载及额载情况下的自振频率及振形,模态分析结果表明随着载荷的增加,自振频率程下降趋势。小车从端部向跨中移动过程中,自振频率程下降趋势。最低频率为5.38Hz,自振频率满足要求;(6)以VB6.0为开发工具,调用ANSYS软件,编制一套实用、通用性强、操作简便的应用程序,实现输入主梁参数就能实现建模、分析、理论计算的功能。该程序为桥式起重机的设计提供参考。