汽车起重机的整机性能是由伸缩臂的强度和整机稳定性决定的。伸缩臂是汽车起重机的主要承载和受力构件，并且占整机质量比重比较大。因此，伸缩臂的力学性能好坏不但决定了汽车起重机的整机性能，还决定着起重机在市场竞争中的经济性能。汽车起重机的种类较多，工况比较复杂，应用传统设计方法需要大量的重复计算工作，不但设计周期长，而且由于设计比较保守，使产品显得笨重。本文以汽车起重机伸缩臂为研究对象，在载荷确定和受力分析的基础上，以ANSYS软件为平台，应用APDL语言实现对伸缩臂的参数化建模、静力学分析、动力学分析以及优化设计的二次开发。通过静力学分析结果中的应力、应变和位移云图，醒目了解伸缩臂的力学性能，并分析出滑块、搭接量和仰角对伸缩臂的影响；应用模态分析了解伸缩臂的各阶固有频率和振型变化情况，并校验臂架的动刚度是否符合要求；应用屈曲分析得到伸缩臂的屈曲特征值，通过特征值判定伸缩臂的稳定性，并发现各阶屈曲模态的不稳定部位。在优化工具箱中，结合零阶和一阶优化方法对汽车起重机伸缩臂和变幅机构三铰点位置进行优化，根据强度、刚度和稳定性情况，找到伸缩臂的最优截面形状和最有利三铰点位置，使伸缩臂材料充分利用，减轻了伸缩臂的重量。通过ANSYS的二次开发功能和宏操作命令开发出集建模、分析和优化于一体的汽车起重机伸缩臂研究模块，缩短了汽车起重机的设计周期，提高了工作效率。