核电站用环行桥式起重机(简称核环吊),作为核电站建设和运行过程中不可或缺的起重运输装备,属于大型特种起重机械。由于其特殊的使用环境,起重机运行过程中的安全性与定位准确性是核环吊作业的首要考虑因素。因此,在设计过程中对于被吊物的精确定位是设计的重点和难点,而核环吊运行系统的定位精度又是影响被吊物精确定位的重要因素之一。尤其是核环吊用于导行的水平导向装置,是保障稳定运行与定位精度的重要结构。目前国内有能力生产核环吊的企业大多借鉴国外核环吊水平导向装置的结构设计,但是水平导向装置的具体运行特性以及在不同工况下的运动学、动力学特性尚不清楚,仍在探索之中。本文以大连华锐重工集团设计的某型号核环吊为研究对象,运用多体动力学理论分析与虚拟样机技术相结合的方法研究其运行特性,同时获取运行参数,尤其是水平导向装置在运行过程中产生的水平侧向力时间历程以及整机运行偏差。主要工作包括:(1)以虚功率原理为理论基础,建立核环吊简化多刚体数学模型,利用计算软件MATLAB编程求解模型中水平导向装置处产生的水平侧向力以及整机运行偏差;(2)利用三维软件Pro/E建立核环吊整机三维模型,将其导入动力学仿真分析软件ADAMS中生成多刚体模型,分析其在不同工况下的运行特性,将仿真得到的水平侧向力结果与理论结果进行对比分析;(3)在有限元分析软件ANSYS中建立桥架有限元模型,经过模态分析之后生成模态中性文件,将其导入ADAMS中与其他刚性部件装配完成整机刚柔耦合模型。将桥架这一柔性最大,跨度最大的部件在工作过程中变形作为影响整机定位精度的因素考虑,对不同工况进行仿真分析,得到更贴近实际的整机运行参数。总之,本文通过动力学理论分析与仿真相结合的方式,获取了核环吊的运行参数,尤其是对精确定位有重要影响的水平轮侧向力进行了多角度,多工况的分析。得到的参数一方面为核环吊的设计提供了理论参考,另一方面从实际运用出发,为设计性能更好,使用更安全的核环吊提供数据支持。