SQZ4500B随车起重机是一种折臂式起重设备,一般以汽车等运输车辆为载体,既能实现货物的装卸、转移,又能作为运输车辆使用,可以在多数情况下取代中小型汽车起重机。本文来自于燕山大学与国内某起重机公司的校企合作项目,目的在于优化起重机结构,对车体进行轻量化设计。本文基于Pro-E三维模型利用ANSYS软件建立起重机下车的参数化有限元模型。对典型工况进行静力分析,在随车起重机样机上实施应力测试实验,实验结果验证了有限元分析结果的准确性。根据有限元结果对多处应力过大部位进行结构改进。结合ANSYS中的子模型和拓扑优化模块对起重机下车支腿侧板的形状进行拓扑优化,设计出了更加合理的侧板材料分布方案,将侧板的最大等效应力降低了106MPa,与此同时侧板面积减少约31.3%。对下车整体进行了板厚优化,得到了更加合理的钢板厚度配置,在保证整车刚度强度设计要求的前提下将下车重量减轻了11.6%。本文提出的子模型法与拓扑优化相结合的策略显著提高了优化过程计算效率,为大型复杂机械的局部优化设计提供了新思路。