混合臂高空作业车是高空作业车的一种,属于工程起重机。普遍应用于高空作业领域,如高压电杆的维修、高层建筑外表面装饰等。高空作业车的功能是将工作人员送达指定高度,以完成所需工作内容,因此,对其安全性能、稳定性能要求极高。本文以某混合臂式高空作业车为研究对象,运用有限元方法对其进行结构分析和改进。针对伸缩臂的几何结构特点,利用ANSYS参数化设计语言APDL编制通用模块化建模程序,降低建模难度,方便模型后期改进,缩短建模周期。根据各零部件的功能和相互间的连接关系,将其独立建立的有限元模型进行装配,建立了高空作业车整机有限元模型。根据高空作业车变幅机构几何结构和受力特点,推导各铰点轴力的计算公式。将理论计算各铰点轴力与有限元计算结果进行比较,验证了有限元模型的建立和边界条件施加是正确的,为更深入研究高空作业车的整机力学性能和结构改进奠定了基础。考虑各节伸缩臂间接触的影响,对工作装置在典型工况下的力学性能进行有限元分析。分析结果表明:工作装置大部分区域应力小于许用应力,只有转台、托架结构突变区域以及伸缩臂接触区域应力超出许用应力,不满足使用要求,应对其进行结构改进。针对存在局部应力超过许用应力的问题,对转台、托架通过添加筋板、改变结构布置方式等方法进行了结构改进;对伸缩臂通过在臂体间使用折弯滑块,降低接触区域应力的方法进行了结构改进。提出的改进方案,提高了高空作业车工作装置结构力学性能,在实际应用中取得了理想效果。