1. 研究目的与意义（文献综述）
我国地大物博，海域辽阔，河流纵横，岸长水深，具有发展水运事业的优越条件。水路运输是一种十分经济的运输方式，与铁路和公路运输相比较，具有很多有点：占地少；基本建设投资少，用工省，见效快；节省能源；运量大；运费低。但是水运的速度慢，还会受到自然条件如航道、气候条件等条件限制，随着我国社会主义建设的不断发展，改革开放政策的深入，我国沿海和内河运输量迅速增长，对外贸易量的不断扩大，要求了我国港口建设先行并有更大更快的发展。随着供给贸易的迅速增长，国际海运技术的暗战具有了新的特点：船舶数量增加，并朝着大型化的方向发展；货物集中于设备现代化程度高的大港口；港口作业区按货物种类、到载和运输方式实行高度专业化；建设可以劫难现代化船舶的深水泊位或深水区。这些新特点将对改革开放中的我国沿海港口起重机产生很大影响[1]。
作为移动和运输材料的工具，起重机用于在各种领域的现代化生产中进行繁重处理任务：起重机是工厂，铁路，港口等实现机械化装卸的关键[2]。港口起重机械通常被用来完成船舶和车辆的装卸，库场的堆垛、拆垛和转运，舱内、库内和车内的作业，以及船厂内的安装等作业。按照结构特征对起重机分类可以分为：臂架型、桥架型、缆索型起重机[3]。其中本次毕业设计中涉及的主要是臂架类起重机中的门座起重机，门座起重机分为通用门座起重机、带斗门座起重机、多用途门座起重机等。门座起重机广泛应用于港口、码头、造船厂、大型电站等场所，具有起升、变幅、回转和运行等机构，是受力复杂的起重机类型之一[4]。随着经济的发展和国际物流业务的繁荣,港口物流对门座起重机装卸货物的效率、使用的安全可靠等工作性能提出了更高的要求。因此,对门座起重机各方面的研究一直是国内外的热点。四连杆臂架变幅系统是一种常见的门座起重机臂架型式,变幅机构是门座起重机的重要工作机构[5]。四连杆变幅系统的优点是变幅范围广，臂架下工作空间大，变幅迅速，货物摆动现象小；其缺点是臂架为箱形结构，自重较大，迎风面积大，变幅时臂架难以沿着严格的水平线变幅。
20世纪以来随着电子计算机技术的广泛应用,起重机的创新设计越来越受到工程设计人员的重视。起重机械结构约占整机自重的60%,因此结构优化设计,减轻起重机技金属结构的自重是一个重要的研究领域。传统的优化算法有很大的局限性,随着优化问题的日趋复杂,很多问题难以解决。近年来仿生工程的发展,人们提出了一些不依赖于问题本身的搜索方法,遗传算法作为其中一种在许多领域得到了广泛研究和应用。有限单元法的应用是结构设计史上的一大突破,他给出了精确求解复杂结构应力分布的方法。ansys 是一款通用的有限元分析软件,受到了很多设计人员的青睐。在总体设计的基础上,提取四连杆组合臂架系统的结构外形尺寸参数。运用材料力学和结构力学的相关计算方法,建立臂架系统的结构优化设计数学模型。运用matlab遗传算法工具箱,实现臂架结构的优化设计,输出优化结果。运用大型通用有限元分析软件ansys,建立臂架系统的apdl参数化模型,验算遗传算法优化结果的可行性,并以遗传算法的优化结果为迭代初始值,基于一阶优化方法进一步对臂架系统进行优化设计。经圆整后,输出最终优化结果,达到提高起重机设计效率的目的。通过两种优化方法的结合,可以在满足相关规范条件下,使结构的重量更轻,截面尺寸参数更为合理,提高结构设计的科学性,为同类产品的设计提供理论依据,具有一定的参考价值。可以预见结合遗传算法和有限单元法的优化设计将越来越受到重视,在各行各业的应用也越来越多[6]。
2. 研究的基本内容与方案
一、基本内容
1）港口装卸四连杆mq1633起重机总体设计计算
（1）确定主要工作机构和金属结构的形式；
3. 研究计划与安排
（1）03.02-03.06 文献查阅及翻译
（2）03.07-03.13 撰写开题报告并上传
（3）03.14-04.13 完成总体设计计算
4. 参考文献（12篇以上）
[1]将国仁，港口起重机械[m]，武汉理工大学出版社，1989
[2]qu xiaogang，xu gening, fan xiaoning，and bi xiaohengintelligent
optimization methods for the design of an overhead traveling cranechise journal of mechanical engineering，2015, 28(1): 187～190
