伸缩臂是汽车起重机承载力的主要构件,并且占起重机总质量的20%~30%,占整机质量比重较大。因此,伸缩臂架的力学性能不仅决定了起重机的整体机能,而且还影响着起重机在市场竞争中的经济性能。汽车起重机臂架的工况较为复杂,应用传统设计不仅需要大量的重复计算工作、设计周期长,而且精确度不高,设计结果比较保守,导致产品笨重,不能充分发挥材料的力学性能。本文以汽车起重机U型截面伸缩臂为研究对象,在载荷施加和约束条件确定的基础上,利用ANSYS软件,应用APDL语言实现对伸缩臂的参数化建模、静力学分析、和优化设计。通过对伸缩臂臂架进行静力学分析,得到应力、应变和位移云图,直观的了解伸缩臂架的力学性能;应用模态分析了解伸缩臂各阶固有频率和振型变化情况,规避由外部载荷激励引起的共振;应用屈曲分析得到伸缩臂的屈曲特征值,通过特征值判定伸缩臂臂架的整体稳定性。在优化工具箱中,结合零阶和一阶优化方法对汽车起重机伸缩臂进行优化,根据强度、刚度和稳定性条件,找到伸缩臂的最优截面形状,使伸缩臂材料充分利用,减轻了伸缩臂的重量。这种优化方法,很大程度上减轻了伸缩臂臂架的自重,对提高起重机伸缩臂架的起升高度和起重机整体性能有着很大的意义,同时也为大吨位的汽车起重机伸缩臂的设计,提供了参考价值。