甲板起重机是设置在船舶甲板上的起重机械,具有结构紧凑、操作简便、装卸效率高、机动灵活等优点,因而得到广泛的应用。由于甲板起重机的规格繁多,结构复杂多样,因此设计过程比较复杂;同时,在设计过程中要进行反复修改,每次修改后都需要设计人员重新进行分析计算以保证安全,重复性的工作较多。为了缩短设计周期,提高效率,有必要建立一个参数化的设计、分析系统,把设计人员从繁重的重复劳动中解放出来。本文以甲板起重机的吊臂为研究对象,以ANSYS为工具,利用其参数化设计语言(APDL)进行二次开发,建立了甲板起重机吊臂的专用开发系统。该系统集吊臂的参数化设计、分析、优化功能于一体,并且所有功能都封装为宏。运用此系统,用户只需点击相应的按钮并输入所需的参数,程序即可自动完成吊臂的参数化建模、分析、结果查看和优化设计,准确且高效。论文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)在ANSYS中声明宏定义,将宏和工具栏按钮建立起——对应的关系,定制了工具栏,完善了吊臂开发的交互界面。(2)利用APDL语言建立典型的甲板起重机吊臂的有限元模型,作为后续分析和优化的基础。吊臂的所有参数都设有输入对话框,可以很方便的变更设计。(3)集成结构静力分析、模态分析、屈曲分析,全面分析吊臂的强度、刚度、稳定性情况。(4)将复杂的优化设计过程进行封装,实现了吊臂的优化设计,简单高效。(5)以10t×10m的甲板起重机为例,验证了本系统的实用性和可靠性。