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从初始群体产生及交叉算子两个方面对带精英策略的快速非支配排序遗传算法（NSGA－Ⅱ）进行改进，对伸缩臂进行应力及挠度变形分析，得出应力及应变云图，以确保伸缩臂强度、刚度满足要求。以伸缩臂截面几何参数为设计变量，伸缩臂稳定性及自重为优化目标，利用iSIGHT软件将改进的NSGA－Ⅱ算法与An-sys有限元分析集成，以QY20汽车起重机伸缩臂为例，对起重机箱形伸缩臂进行多目标优化设计，得出Pareto前沿解，并与优化前的截面参数进行对比，验证了该算法的可行性。