随着城市建设步伐的加快以及国家对基础设施建设投入的加大,混凝土泵车机动灵活、浇筑速度快等特点使其在建筑行业中的应用越来越广泛,已经成为建筑行业不可或缺的施工设备。臂架系统是混凝土泵车核心部件之一,通过对臂架系统静力学与动力学的研究,掌握其强度刚度的变化规律,指导臂架系统的设计与优化,对提高混凝土泵车产品性能有很好的促进作用。所以本文以混凝土泵车的臂架系统为研究对象,采用有限元分析与多体动力学仿真技术手段,对混凝土泵车臂架系统进行了系统的分析与研究。通过对已有的HB52型混凝土泵车臂架系统几何模型进行处理,得到部件的有限元模型,在建立有限元模型时选择合适的单元类型,输入正确的有限元信息。在部件模型建立完成后,利用ANSYS参数化设计语言(APDL)进行模型组装,并选择合适的位置施加约束与载荷。在模型组装时,考虑不同展开角度下,连杆位置需要经过计算得到,本文以不同的连杆连接方式对连杆的铰点坐标进行计算,并编制ANSYS宏文件,方便程序调用。在臂架系统模型建立完成后,通过VB语言构造软件界面与框架,结合APDL语言与计算机批处理命令,编制混凝土泵车臂架系统多工况计算程序,即BOOM程序。运用BOOM程序可以进行自动调用ANSYS经典界面进行任意工况下臂架的有限元分析计算,或者调用批处理命令和ANSYS后台计算程序进行多工况的批量计算。有限元分析类型涉及到线性静力计算、非线性静力计算以及模态计算。应用BOOM程序对臂架系统进行线性与非线性静力计算,对计算结果进行对比分析,掌握各节臂在最大应力工况下的应力分布情况,了解各部件的应力集中区域和薄弱部位,为下一步臂架优化提供一定的参考。在静力计算之后,接着运用BOOM程序对臂架进行模态计算,通过计算得到臂架结构的固有频率与相应振型,分析危险工况时臂架结构的固有频率和振型,提出改进臂架振动的参考性建议。为了验证有限元计算结果的准确性,对臂架结构进行应力测试试验。在确定测试的目的与测试方案后,利用动态测试仪与电阻应变片组成的测试系统,对臂架进行应力应变测试。将测试结果与有限元计算结果进行对比分析,得到测试值与计算值的相对偏差与绝对偏差,经对比分析后,测试结果与计算结果相差不大,说明有限元计算的准确性。本文还运用动力学仿真软件ADAMS对混凝土泵车臂架系统进行动力学仿真研究。利用已有的臂架系统的三维几何模型,通过ADAMS命令语言对各节臂模型进行组装,在各铰点及油缸处施加约束或驱动,建立臂架系统的多刚体模型,进行仿真求解,在后处理中输出各部件的运动曲线和铰点受力曲线。在多刚体仿真完成后,将刚性臂架进行柔性化处理,建立刚柔混合模型进行仿真分析。刚柔混合模型虽然能很好的模拟臂架的实际情况,但是其模型建立复杂,仿真过程耗费时间。综上所述,本文以有限元分析为基础,以多工况计算程序为平台,对混凝土泵车臂架进行系统的计算分析,并利用试验进行验证,为进一步臂架结构的设计与优化提供参考；对臂架系统进行动力学仿真研究,模拟臂架的实际运动过程,了解臂架运动和受力情况的变化规律。以上工作可以进一步指导产品的开发设计,达到提高产品性能的目的。