随着经济的发展以及起重机械行业中产品轻量化、模块化、通用化的大势之下,各个企业对于产品研发周期与机体性能有了更高的要求,为了解决这一问题,必须要找到更准确、更便捷的设计方式,本文通过理论公式的推导,结合实际情况为多用于臂架式起重机主臂、副臂支撑结构的桁架设计了一款桁架臂优化匹配设计程序,以期替代原始的通过同量级产品类比设计的方法,为桁架臂结构设计提供新方案。本文完整的总结了优化匹配程序设计过程中所做的工作,详细的说明了从理论公式推导,程序思路的确定与程序编制,到有限元法计算与试验结果对比验证程序准确性的全过程,全文研究内容如下:(1)根据工程机械行业的发展现状,分析起重机行业的发展趋势与臂架式起重机桁架设计方式的不足,提出更新桁架臂设计方式对于提升起重机性能与结构轻量化的意义,并简要介绍程序设计方案。(2)详细说明程序设计思路与理论公式的推导过程,并在程序编制过程中详尽的解释了各个步骤的中所使用的公式与参数的意义,最终通过算例的形式详细介绍了各个程序的使用方式与注意事项。(3)简要介绍了非线性有限元与参数化有限元建模,并通过APDL(ANSYS Parametric Design Laguage)语言求解优化匹配的标准节的承载能力,最终得到的计算载荷与设计的载荷进行对比,初步验证程序的准确性,并利用ANSYS验证不同腹杆布置形式对于桁架承载能力的影响以及程序设定的限制条件的优越性。(4)详细介绍桁架臂单肢稳定性试验的各个环节,在完成试验结果分析整理后,通过试验——有限元法——程序三者对比方式,验证程序可靠性、合理性与对于桁架结构轻量化的优势。(5)总结优化匹配程序在编制过程的工作内容,并提出目前程序中一些不足之处与需要进一步提升、改进的意见。桁架臂优化匹配设计程序可以提高臂架类起重机主臂、副臂桁架结构的设计效率与性能,并可为主臂、副臂结构的轻量化提供设计意见。