桥式起重机通常安装在车间上方,其工作区域横跨整个厂房,由于独特的结构形式和安装位置,不受地面设备及物料的限制,使得结构下面的广阔空间得以充分利用,故常被作为工厂内物料搬运的主要设备。伴随现代工业的快速发展,物料的重量和搬运频率急速增加,桥式起重机繁“”重”的工作特点也越趋明显,随之引起的事故也越来越多,相关的损失和不良影响也越来越大,因此对桥式起重机整机工作状态进行研究,具有很强的现实意义。在桥式起重机的现有研究中,计算机仿真方法运用最为普遍,但大部分研究并没有把桥式起重机作为一个整体来研究,而只是单独地对结构或机构进行研究,使得分析结果相互脱节,割裂了整机的系统性,无法正确表征桥式起重机的工作状态。对此,本文将桥式起重机视为一个整体,从整机系统角度出发,采用不同的软件对桥式起重机结构、机构、电气设备及控制部分分别建模,并利用相互接口融合为一个整体进行研究。首先在Simulink中建立桥式起重机起升机构和运行机构的三相异步电动机及变频调速控制系统动力源模型,同时在Solidworks中完成桥式起重机的数字化模型,并导入Adams中,建立机构的相对运动关系;然后,通过软件数据接口,在Simulink环境中构建桥式起重机的机电耦合系统,将驱动部分,运动机构和承载结构整合为一体,获得动态的运行数据,并将动态轮压传递至Ansys中完成的离散化金属结构模型中,分析瞬态载荷下的结构响应,最后,通过整理归纳桥式起重机在起升、运行等工况下的电机转子电流、起升运行速度、钢丝绳拉力、结构应力等实时参数,完成对整机系统的动态评估。通过整机联合仿真研究可以发现,在机电耦合系统下,电机启动阶段需要较大的启动电流和启动转矩,并与动载效应变化相一致;变频调速系统能够在一定程度上削弱起升动载效应,并且起升动载效应与物料的质量呈正相关;物料的质量和起升高度是影响偏摆的重要因素,且初始最大偏摆角度随着起升高度的增大而减小,随着质量的增大而增大;通过对空间变化载荷下桥架应力图与变形量的评估,判定金属结构的强度、刚度满足要求。