李 润，纪爱敏，黄鑫磊，王铭龙，井智民

(河海大学机电工程学院，江苏常州213022)

0 引 言

汽车起重机广泛地应用于运输、装卸和筑路等场地或临时吊装作业，而伸缩臂作为起重机的最关键部件，其设计和结构直接决定了该起重机的性能［1-2］。但是，由于汽车起重机吊臂的长度、截面形状以及多工况的性能要求，使得汽车起重机伸缩臂的设计显得十分重要。同时，在目前多种吊臂截面形状中，臂截面形状由矩形演变为五边形、六边形、八边形、十二边形直至曲线状，业内普遍认为曲线形起重机吊臂能够满足要求并已形成共性认识，即采用曲线形吊臂可大大增强吊臂受压边的抗屈曲能力［3］。

本研究采用三次NURBS曲线理论构造起重机伸缩吊臂下盖板截面的数学函数，并进一步使用ANSYS软件中的APDL语言编写伸缩吊臂的整体程序，这可使设计人员方便地对其进行参数化三维建模、有限元分析及后续处理。

1 伸缩吊臂的参数化建模分析

对吊臂进行有限元分析时，若是对起重机吊臂进行整体完整的建模则过程复杂，因此，本研究略去受力影响不大的细节，对模型进行简化处理［4］，伸缩臂的结构和性能达到最优状态［5-6］，针对伸缩臂的结构、臂头、臂尾及滑块进行参数化分析。

1.1 截面模型建立

目前，人们为使起重吊臂自重小、强度较高，因此对它的截面形状进行很多探索。归结起来，起重臂截面形式从矩形到八边形，直至U型和曲线形［7］。本研究以三次NURBS曲线构造吊臂下盖板截面为例，进行伸缩臂的参数化建模。……