社会现代化进程加快,高层楼房和大跨度建筑物也是鳞次栉比,这样一来,灭火救援变得十分困难。举高喷射消防车由于其灭火效果好,跨障能力强,具备大跨度灭火的能力,便得到了较快的发展与进步。举高喷射消防车的臂架系统由于复杂的结构与恶劣的工作环境,易发生损坏影响整车使用,本文结合当前举高喷射消防车的研究,对大跨度举高喷射消防车臂架系统整体设计,考虑到臂架结构特点,结合消防车工作状况,进行臂架系统的动力学仿真分析与轨迹规划研究,基于优化设计原理,以臂架结构铰点位置为研究对象,进行优化设计研究。最终得到设计完善,受力更平稳的臂架系统,使得消防车的臂架部件优化提升,分析消防车的动力特性,实现消防车臂架系统的末端良好的运动轨迹规划。本文针对臂架系统,结合工作特点,确定臂架的整体设计方案,分析臂架折叠方案,结构形式。根据臂架系统的整体方案构建模型,进行受力分析,推导关键部件的受理表达式。基于多体动力学,推导消防车臂架系统的拉格朗日方程,基于PID算法,建立运动控制模型。基于正逆运动学分析,建立消防车的臂架系统运动学模型,基于蒙特卡罗法,求解进行臂架末端的工作空间。进行臂架系统空间轨迹规划仿真,得到适合臂架运动的轨迹规划算法。基于动力学仿真分析,建立动力学模型,完成仿真与受力分析,基于优化设计,进行臂架结构优化。基于ADAMS仿真优化功能,进行臂架铰点位置优化。基于多目标优化模型,分析优化过程并提联合ADAMS与MATLAB的臂架结构铰点位置的多目标优化方案。进行臂架与连杆结构的有限元分析,进行网格无关性实验并拟合数学模型。基于有限元分析,基于变密度法,进行连杆拓扑优化。进行臂架系统振动特性研究,结合消防车灭火作业环境,基于模态分析,求解臂架系统振型,指导工程实际应用避免共振。