高空作业车是一种用来运送工作人员和工作器材到达指定高度进行作业的工程机械设备。目前,随着高空作业车使用领域的不断扩大,为了满足实际工程的需要,高空作业车的作业高度越来越大。在这种情况下,为了保证工作人员高空作业时的人身安全,对作业臂力学性能的研究就成为高空作业车设计领域的重点研究内容。本文以与某公司合作开发的25米自行式高空作业车的作业臂为研究对象,在对其结构进行详细分析的基础上,利用大型有限元分析软件ANSYS,合理地建立起作业臂的有限元模型,并分别在六种典型工况下对其进行结构静强度、静刚度及稳定性分析,获得了各工况下作业臂的应力分布、应力危险部位、变形分布及稳定性,分析计算结果表明作业臂满足结构静强度、静刚度及稳定性要求;接着以作业臂自重最轻为优化目标,以各节臂箱体钢板板厚为设计变量,采用ANSYS中的APDL参数化设计语言建立作业臂的有限元模型,在保证强度、刚度满足要求的前提下,对所研究作业臂进行结构优化设计。优化后使得作业臂自重减少了7.8%,达到了节省材料,降低成本的目的。本文的研究结果表明,采用ANSYS软件对实际工程对象进行有限元分析和结构优化能够大大缩短设计周期、降低设计成本,具有工程实用价值,为类似实际工程问题的研究提供了参考。