混凝土泵车是一种由汽车底盘、混凝土输送泵、可回转和折叠伸缩的布料臂架系统等组成的高效混凝土浇筑设备。其中最重要的部件就是臂架系统,它负责将混凝土通过臂架上的输送管输送到各种复杂的建筑施工位置；它的布料性能体现在高效的工作适应性、灵活便捷的操作和机构、结构的高可靠性。23米泵车是一个专门服务于高铁和桥梁施工的短臂架产品,此产品的研发要求以二轴(桥)底盘上的最长23米臂架为目标进行产品研发、分析及优化。论文以此实际工程项目为依托,以优质、高效地进行23米泵车臂架系统开发为目标,围绕动力学分析和结构优化设计等方面中的关键技术问题进行了研究,论文的主要工作有：1、运用机械设计原理与理论力学对混凝土泵车臂架系统进行机构设计和动力学分析。在软件ADAMS中对泵车臂架系统方案进行参数化建模,仿真求解臂架油缸的最大载荷及最大载荷时的臂架姿态；以油缸铰点坐标为设计变量,优化机构参数尺寸,降低油缸的最大载荷；将优化后臂架系统的最大载荷工况下的各铰点受力值求解输出作为臂架结构计算的条件；2、在Pro/E软件平台上采用TOPDOWN的设计架构,对臂架系统进行参数化和全尺寸相关设计建模,通过WORKBENCH平台与ANSYS进行交互计算。根据计算结果调整参数修改臂架设计模型,实现臂架三维设计与结构分析实时交互更新,快速响应。建立臂架的曲面模型进行静力分析和结构屈曲分析,找到了臂架的最大位移、最大应力位置、最大屈曲趋势位置,分析其产生原因,对其结构进行改进和优化,消除了结构上的应力集中部位,实现了轻量化的目标。最后装配臂架系统的网格文件,完成整个臂架系统在最危险工况下的结构分析,把握臂架系统的整体布料稳定性；3、为验证上述分析及优化方法的正确性,对试制产品进行了结构件应力试验。检验试制产品结构件承载强度是否与设计计算相符合,是否在其材料的许用范围之内。另外,对某些计算结果存在疑虑,无法用传统力学计算进行验证的部位,用试验来测试进行检验,验证和修正计算。4、以上的分析及优化方法为项目的快速高质量完成起到了关键性的作用,解决了23米泵车臂架开发中的关键性技术问题。