汽车起重机因具有转移迅速、机动性好等优点而广泛应用于工程建设中。伸缩臂是汽车起重机主要承载部件,大部分汽车起重机事故是由伸缩臂结构失效所造成的,并且其失效所造成的经济损失也较为严重。因此,伸缩臂能否安全可靠的工作往往决定着整机的寿命。由于技术、人为以及环境等因素的影响,伸缩臂在设计、制造和使用的过程中,会导致结构的载荷、尺寸和所使用材料的属性等设计参数存在不确定性。目前伸缩臂结构设计与校核主要参照起重机设计规范(GB3811-2008),而规范中并没有考虑这些参数的不确定性。通常情况下,这些不确定因素的影响非常小,但对于某些特定的工况,伸缩臂结构并不能保证其可以安全可靠的工作。因此,对伸缩臂结构进行可靠性分析,基于可靠性分析的结果反过来指导伸缩臂的设计、制造和使用具有重要的意义。本文重点考虑对伸缩臂结构影响程度大的不确定变量,包括起升动载系数、板厚、钢丝绳偏摆角、材料的屈服强度。这些变量中,板厚和材料的屈服强度经过多年的研究,已能确定其分布形式,属于概率变量。而动载系数和钢丝绳的偏摆角由于受工况影响较大,无法确定其分布形式,属于区间变量。本文将概率理论和非概率理论相结合,分析伸缩臂概率-非概率混合可靠性,研究上述不确定性变量对伸缩臂结构可靠度的影响规律,从而指导伸缩臂的设计制造和使用。以六边形箱型伸缩臂为对象,参照起重机设计规范和现有的研究成果,分析与建立伸缩臂结构的强度、刚度、整体稳定型和局部稳定性的功能函数。分析结构失效形式与原因,以此为基础搭建结构失效的贝叶斯模型,结合贝叶斯网络的推理功能,分析伸缩臂的失效原因和失效形式的影响程度,以便找出伸缩臂结构的薄弱环节,为以后的伸缩臂结构设计、制造和使用提供参考。基于可靠性分析的结果,对现有的工况推荐合理的起重特性,并采用MATALAB遗传算法工具箱对伸缩臂的结构参数进行优化,在保证伸缩臂可以安全可靠工作的前提下,降低伸缩臂的重量和成本。以某QY50型伸缩臂进行实例分析,分析不确定参数对结构可靠性的影响与各失效原因的重要度,分析出伸缩臂中的薄弱环节为腹板的局部稳定性,并且对其失效影响最大的参数是板厚。为了保证在役设备的安全性,对现有的工况进行分析,推荐合理的起重特性,并对前三节臂的板厚重新进行了优化设计,为以后的伸缩臂结构设计提供参考。