伴随风电产业的蓬勃发展,风电吊装事故也时常发生,使得风电设备和起重机械损毁,甚至发生人员伤亡,造成极大损失。目前,由于我国陆地90米以下高度的风力资源开发已趋于饱和,高塔风力发电成为风电发展新的趋势,风电吊装高度不断上升,再加上风力发电机组向大功率发展,吊装高度的上升和吊装重量的增加使得高塔风电吊装方式越发复杂,危险性更大。为了使履带起重机能够适应复杂的工作环境,安全高效地制定吊装方案,研究高塔风电吊装履带起重机臂架的安全性是面临的工程科学问题。本文以风机的实际吊装案例为背景,使用ANSYS/LS-DYNA建立高塔风电部件吊装时的履带起重机模型,进行吊装动力学研究,对规范指定的三种不同风向下履带起重机吊装机舱、塔筒、叶轮等正常作业工况进行臂架力学性能研究,并对吊装过程中突遇大风和风电部件突然坠落两种非正常作业工况进行臂架力学性能研究,以保证吊装的安全性。由多工况分析结果可得,高塔风电吊装中履带起重机高耸复杂主副臂组合臂架的位移最大处位于塔式副臂顶节头部,模型的应力最大处位于前后撑杆上,故主副臂各结构设计制造时需加强刚度,前后撑杆结构设计制造时需增加强度。履带起重机作业过程中,风载荷对起重机的影响是显而易见的,不同风向的风载荷对履带起重机臂架的影响是不同的。比较正常吊装工况下的三种风向时臂架的位移与应力情况可知,当风向沿起重机侧面方向时,臂架的位移与应力最大,风向沿起重机正前方向时,臂架的位移与应力最小。大部分情形下臂架都处于下挠状态,但也会出现臂架上翘情形,这是由吊装部件重量较轻和风向的综合作用下发生的。在风电吊装中,优先采用风向沿起重机正前方向吊装,其次是风向沿起重机正后方向吊装和风向沿起重机侧面方向吊装。在非正常工况下,主副臂组合臂架会在短时间内发生剧烈的位移和应力变化,主副臂各结构处出现大幅度振动,应力也急剧变大,应避免此种情形发生。