随着我国机械装备大型化的发展,布料机应用越来越广泛。布料机是一种混凝土输送装备,主要用于电站、码头、机场、桥梁等建筑物的混凝土施工和物料输送。为了扩大混凝土的浇注范围,提高布料机的应用范围,开发更加高效、节能、经济、实用的产品,是十分有必要的。早期通过引进国外先进的布料机设备,取得了良好的经济效益,并在此基础上进行了一定的改制。由中国水电八局常德厂研制的BLJ600-40型带式混凝土布料机,更是填补了国内空白。作为一款拥有这良好市场前景的设备,应该对其不断进行优化,在丰富产品类型的同时,也要不断提高产品的使用性能,提高国产移动式皮带布料机的国际竞争能力。本文以中国水电八局机电公司研发中心设计开发的33米移动式皮带布料机伸缩臂架为研究对象。对伸缩臂架的实际工作情况进行总结分析,得出了伸缩臂架的简化力学模型,并总结了伸缩臂架在实际工作情况中的危险工况。在Hypermesh中建立了伸缩臂架的有限元模型。使用该有限元模型对伸缩臂架在空载工况、满载工况、极限工况三种工况进行了静力学分析,同时对伸缩臂架进行了满载工况下的线性屈曲分析,分析结果表明伸缩臂架的刚强度及稳定性能皆满足要求。同时研究了溜管及料斗处物料堆积重量对伸缩臂架刚度的影响,以及变幅角度对伸缩臂架刚强度的影响。在研究了伸缩臂架静态性能的基础上,进一步分析了伸缩臂架的动态性能,分析结果指出了伸缩臂架在工作过程中可能发生发生危险的一些情况,对臂架结构的设计与优化具有一定的指导意义,并研究了臂架的结构阻尼对其在动载荷作用下振动情况的影响。通过对伸缩臂架动静态性能的研究,发现伸缩臂架在设计上存在有较大的余量,使用OptiStruct对伸缩臂架进行了尺寸优化。选取主弦杆的厚度,斜腹杆、横梁的截面参数作为设计变量,以伸缩臂架的刚强度、稳定性以及对其共振贡献率最大的第四阶模态频率为约束条件,以伸缩臂架的重量最轻为设计目标。最后对优化前后伸缩臂架的各方面性能进行了对比分析。分析结果表明优化后的伸缩臂架减重11.36%,同时动态性能也得到了提高。