随着基建产业的蓬勃发展,市政、交通运输及水利水电等工程需求驱动下,我国工程起重机进入了高速发展期,获得了深层次的关注。伸缩臂作为汽车起重机承受载荷的核心部件,其刚度、强度和稳定性决定了设备的起重性能,变幅机构作为汽车起重机实现变幅作业的重要零部件,铰点位置的选取直接影响到变幅过程的平稳性。因此,针对汽车起重机伸缩臂架系统进行结构特性分析及动力学仿真,并对其变幅机构进行多目标优化设计,研究结果对改善汽车起重机工作平稳性具有重要的理论意义和工程参考价值。本文主要研究内容如下:（1）参考GB/T3811-2008《起重机设计规范》,从汽车起重机的截面形状、伸缩方式、承受载荷等方面入手,推导伸缩臂在变幅平面内的带载失稳临界力求解公式,考虑臂架自重的n节伸缩臂的弯曲内力递推公式,对伸缩臂结构进行力学分析。（2）借助ANSYS和Hypermesh软件对汽车起重机的伸缩臂进行结构特性分析,获取全缩和全伸两种典型工况下伸缩臂的最大应力、最大变形以及对应的危险位置,提取两种工况下伸缩臂前六阶模态振型,避免臂架共振现象的产生。（3）利用ANSYS和ADAMS软件联合仿真,建立汽车起重机刚-柔耦合动力学模型,以回转速度和吊重质量为参量,选取纯起升运动和起升-回转复合运动进行动力学仿真,分析得到伸缩臂臂头位移、受力曲线、臂架应力云图和伸缩臂最大应力节点变化曲线,揭示了回转速度、吊重质量等因素对于汽车起重机工作性能的影响机理,为提高起重机工作效率、确保施工安全提供了一定的理论依据。（4）建立起重机变幅机构的优化模型,以变幅液压缸受力最小、总长变化率最小以及行程最小作为优化目标,对变幅机构铰点位置进行多目标优化,结合稳健性设计方法和层次分析法构建满意度函数,从优化解集中选出相对最优解,以此改善汽车起重机变幅机构工作状态下的平稳性,提高变幅机构的使用寿命。