混凝土泵车是将混凝土泵安装在汽车底盘上或专用车辆上，集混凝土的输送和浇筑工序于一体的专用设备，在大型基础建筑、高层建筑、民用建筑、水利水电施工、交通运输工程等土方施工中占有非常重要的位置。混凝土泵车通过臂架系统完成布料作业，臂架系统机构的合理性直接影响到混凝土泵车的工作性能和可靠性。在对混凝土泵车的研发设计过程中，为了使各变幅油缸的最大推力及行程尽量小，对臂架系统进行机构优化是一项重要的任务。此外，在臂架系统受力最不利工况下对优化后的臂架系统进行了强度校核，准确地计算出各部件的受力和变形情况。本文在对国内外混凝土泵车发展概况及臂架系统研究现状做了简要概述的基础上，以某型号混凝土泵车臂架系统为研究对象，运用现代设计方法，结合CAE分析技术，对臂架系统进行了机构优化。本课题所做的研究工作主要包括以下几个方面：①针对混凝土泵车臂架系统，在分析总结其结构和组成的基础上，对泵车在工作过程中臂架系统所承受的工作载荷以及强度计算理论作了详细阐述，为后续臂架系统力学模型的建立和有限元分析计算提供了理论依据。②分析了变幅机构中各部件之间的相互运动关系，建立了各油缸的瞬时长度与铰点位置之间的数学模型；综合考虑油缸推力最大的情况，运用材料力学的相关知识，求解出各油缸推力关于铰点位置的力学模型。③在对臂架系统各变幅机构力学分析的基础上，以臂架系统各铰点位置和连杆长度为优化变量，以减小各变幅油缸最大受力和缩短油缸行程为优化目标，基于遗传算法利用VB语言编制了易于使用的混凝土泵车铰点系统优化设计软件。优化结果表明，臂架系统中各变幅油缸的受力均获得了明显改善，油缸行程也有所减小。④在臂架系统受力最不利工况——各臂架保持全水平伸直工况下，利用有限元分析软件HyperMesh和ANSYS，对臂架系统做了强度分析，可知优化后的臂架系统满足强度要求。