装载机是一种用途较广的施工机械,广泛应用于建筑、交通、水电、矿山及国防工程中,对加快工程建设、减轻劳动强度、提高工程质量、降低工程成本等方面发挥着重要的作用。结构件系统包括前后车架、工作装置,承受着几乎全部的内外载荷,是装载机的关键系统部件之一,其设计水平的高低直接影响到结构件各部件强度的好坏,进而影响整机的性能如强度、刚度、可靠性及经济性指标等。有限元分析是现代设计方法的主要内容,对装载机结构件系统各部件进行有限元分析,研究其在各种工况下的变形和应力情况,继而对其进行优化设计,可以使得产品的结构和性能更趋完善。因此进行结构件系统的有限元分析和优化设计对装载机设计具有重要作用。本文以山东临工工程机械有限公司新产品研发中系列结构件设计优化为背景,以其中一种主要产品的结构件为例,系统论述了以有限元技术为基础的装载机结构件系统虚拟样机的建立及分析过程。依靠实际物理样机的应力测试及台架破坏试验,成功的验证了有限元虚拟样机分析的可靠性。以虚拟分析和试验结果为基础,通过对结构件系统部分部件的设计改进,最终获得了更加可靠的设计。