大型起重机结构自重大，运行能耗高，其结构轻量化是实现节能降耗的重要手段。本项目针对大型起重机箱梁结构轻量化的科学问题，从结构仿生学相似性原理出发，提出叶脉加劲肋结构形式，通过研究叶脉及竹节的自然分布特性，指导叶脉加劲肋在箱梁结构中的仿生布置。以叶脉斜向肋加劲板结构局部模型和叶脉加劲肋仿生箱梁结构整体模型的系列仿生试件实验数据为基础，并结合能量法和有限元法等理论分析手段，研究斜向肋尺寸、位置参数等与结构屈曲临界应力之间的关系，以及加劲肋与箱梁结构参数同结构局部稳定性、极限承载力和静动态特性之间的耦合作用机理，并建立加劲肋与箱梁结构参数之间的优化配置关系，提出受压翼缘板局部稳定性计算理论及叶脉加劲肋最佳布置形式，指导大型起重机箱梁结构轻量化设计。该研究不仅可以促进结构仿生学在工程机械设计领域的应用，而且对丰富和完善箱梁结构轻量化设计理论体系有重要意义。
