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     高空作业车是将作业人员和使用器具运送到***高度的载人作业车辆,随着我国经济的发展以及劳动力资源的成本提高,对高空作业车的需求也越来越大。由于高空作业车的载人作业特点,使得安全性及机构优化设计较为重要。本文以某伸缩式高空作业车为研究对象,利用有限元法对臂体结构进行分析及优化。本文对高空作业车伸缩臂常用截面形式进行了研究。在截面总高、总宽、板厚相等条件下,对矩形,五边形,六边形,八边形,u形等不同截面形状的几何特征及局部稳定性进行了对比,选出了某高空作业车作业臂的***截面形式。利用ansys软件中提供的apdl参数化建模语言,建立了某高空作业车的参数化有限元模型。根据高空作业车实际工作情况进行了约束及加载,在伸缩臂滑块与臂体接触部位添加了接触单元,进行了接触分析,得到了典型工况下臂体结构刚度、强度分布。利用子模型法对伸缩臂滑动接触结构进行了分析计算,提高了计算效率,并且分析了滑块材料对臂体强度、刚度的影响,从而选取了更合适的滑块材料。为了减轻臂体质量,在满足臂体刚度、强度要求下,对臂体结构参数及截面尺寸参数进行了优化,并对优化后的臂体进行了屈曲分析,以避免发生局部失稳。,     用于举升检修人员的伸缩臂是高空作业车的重要的构件。伸缩臂的滑块处同时受正压力以及摩擦力作用,该处计算模型的简化合理与否直接影响其分析计算的准确性。 接触问题属于边界非线性问题,当用有限元程序进行接触分析时,计算时间较长,收敛与否依赖于模型的复杂程度以及接触刚度等因素。在有限元分析中,节点自由度耦合分析方法为线性分析,不存在收敛问题。为了研究这两种方法在高空作业车伸缩臂滑块区域分析中的差异以及相互替代的条件,在有限元软件ansys中分别建立了伸缩臂接触模型和节点自由度耦合模型。分析结果表明：在模拟滑块接触时,自由度耦合方法得到的结果接近于接触模型；但在铰接支座处由于这两种模型差异较大,两者计算结果相差很大。在此伸缩臂结构分析中,虽然接触模型中的接触应力随载荷呈非线性变化,但两种模型中结构von mises等效应力随载荷均为线性变化,这是两种模型在一定条件下可以相互替代的必要条件。 疲劳失效是结构的常见失效形式。当伸缩臂在变幅、回转机构启动或制动时,会受到瞬态冲击载荷作用,造成结构振动,产生应力幅和应变幅,过大的应力幅以及应变幅会导致结构疲劳失效。对结构进行瞬态动力学分析时,需要定义rayleigh阻尼系数,首先通过模态分析获得需要的频率范围,据此计算出rayleigh阻尼系数,并探讨了所选取的频率范围对结构振动的影响。通过瞬态动力学分析,获得结构在冲击载荷作用下的振动响应,并以此作为载荷谱在疲劳分析软件fe-safe中对结构进行疲劳寿命计算。疲劳分析结果表明：不同的计算方法以及平均应力修正方法得到的疲劳寿命相差很大,需要考虑公式的应用情况进行合理的选择。通过研究阻尼比对结构疲劳寿命的影响,发现在对数坐标系下疲劳寿命与阻尼比呈线性变化。 一般结构在加工制造过程中都会有一定的初始缺陷或者裂纹,这时在计算疲劳寿命时名义应力法和局部应力应变法就不再适用。对于结构有初始裂纹情况下的剩余寿命的计算一般应用损伤容限法。通过查阅手册以及相关资料,获得应力强度因子表达式以及断裂韧度值,应用帕里斯公式,对受交变载荷的伸缩臂的上盖板进行了有初始裂纹的剩余寿命的计算,同时讨论了工作温度对有初始裂纹情况下结构剩余寿命的影响。