臂架结构是高空作业车重要的组成部分与主要的受力构件,在工作过程中受到多种外载荷的共同作用,其结构力学性能不仅影响工作的安全可靠性,还决定着整机性能与承载能力,对臂架结构力学性能的研究成为高空作业车设计领域的重点研究内容。本文以某58米自行走式高空作业车的臂架结构为研究对象。分析了臂架的布局形式以及截面特性,为工程实际设计选型提供参考。确定了臂架结构的工作载荷,推导了相邻臂架搭接反力、油缸推力、绳索拉力的解析模型。然后利用有限元分析软件ANSYS的APDL语言,建立伸缩臂参数化有限元模型,并对典型工况进行结构静力分析,分析结果与解析解对比具有良好的一致性,从理论角度验证了有限元模型的正确性。对危险工况进行了应力测试实验,测试结果与有限元分析结果一致,从实验角度验证了有限元模型的正确性。最后以伸缩臂质量最轻为目标函数,以臂架截面几何参数为设计变量,以臂架强度和刚度为约束条件,对伸缩臂进行了结构优化,优化后使得伸缩臂减重5.77%。本文的研究成果已应用于实际产品。