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合理的转台结构优化设计,使其材料能够具有最大的使用效率,不仅能够减轻转台重量,还能为转台的工程设计提供参考。通常情况下,履带起重机需要能够满足不同作业工况的要求,与之对应,起重机转台也需满足多种作业工况的需求。然而对转台的每种作业工况均进行分析,不仅工况繁多,同时不利于提高优化效率。本文以750吨级履带起重机转台为研究对象,通过对转台受力情况分析,确定其危险工况,将范围缩减为三种危险工况下的优化。然后根据变密度方法完成转台结构的拓扑优化,随之提出转台的改进方案并完成校核。同时,由于关于结构拓扑优化的研究中对平面问题的探讨比较多,空间结构的拓扑优化研究较为困难,本文在对转台的平面拓扑优化问题研究的基础之上,完成对车架空间筋板布局的研究并对优化后的结构进行校核,使拓扑优化的应用更为广泛。论文的主要研究工作与研究成果如下：(1)分析转台的受力特征,根据转台在不同作业工况下的受力情况,判断出转台的危险工况；在危险工况下利用有限元分析软件ANSYS对转台进行有限元静力学分析,获取应力分布,据此选取拓扑优化区域。(2)根据变密度方法,利用SIMP插值模型建立拓扑优化分析的数学模型,确定优化参数,完成转台的单工况拓扑优化分析,并对结果进行分析；基于SIMP变密度拓扑优化思想,采用加权求和建立转台静态多工况拓扑优化数学模型；并根据转台的强度与刚度,采用归一化方法获取权重因子,通过对比分析,选取较为合理的权重进行多工况拓扑优化分析。(3)根据多目标工况拓扑优化结果,提出一种新的转台结构,完成转台结构的改进设计。同时对改进后的转台结构进行校核分析,在保证转台力学性能的前提下,转台的重量减轻7%,实现轻量化,达到优化目的,为转台的优化设计提供指导意义。(4)分析车架的受力情况,并针对车架的筋板结构,建立优化模型；根据车架实际受力情况,完成车架的多工况拓扑优化,实现空间筋板布局的优化。优化之后内部筋板重量减轻39.7%,车架总质量减轻6.2%,达到将拓扑优化由二维平面转向空间的应用,同时对优化后的结构进行校核验证分析。