作为起重机的核心承载部件,桁架臂作业工况繁多,结构复杂。随着臂架长度的增加,大臂长桁架臂几何非线性效应日益凸显。基于国家标准的解析计算并不能得出较准确的结果,而通用商业计算软件处理此类问题常采用试算法,需要不断调整结构参数,手动组装计算模型,在稳定性计算方面,耗时长效率低,常出现非线性不收敛的情况,严重影响了起重机产品的研发周期。本文针对起重机桁架臂组合形式多变、结构形式呈现标准化的特点,并考虑大臂长桁架臂几何非线性效应,提出了一种基于共旋坐标法的可用于全工况批量分析的桁架臂参数化建模方法。首先,将细长桁架臂按照臂节结构形式划分成多个桁架臂单元结构,在单元结构上建立局部坐标系,结合共旋坐标法对桁架臂单元结构进行静力凝聚。其次,根据桁架臂单元结构局部节点位移小,左右端部截面加固,内部节点和边界节点的自由度可由两端截面的运动相联系的特点,公式推导出了桁架臂单元结构的广义内力和重力的计算公式以及精确的切线刚度矩阵,为非线性分析计算打下基础。然后,以履带式起重机桁架臂为例,对等截面臂节、变截面臂节以及复合截面臂节进行结构参数化处理,详细叙述了各臂节单元的参数化快速建模组装过程,生成了一系列桁架臂有限元模型,确定了建模方法的可行性。最后,基于MATLAB语言开发了起重机桁架臂参数化建模分析程序,实现了桁架臂全工况有限元模型的参数化快速建立,并进行了算例的分析验证,确定了建模方法的正确性和可靠性,提高了全工况分析的效率并确保了一定精度的非线性分析结果,为桁架臂起重机臂架系统的参数化、通用化设计分析提供了新思路。