随着国内基础设施建设步伐的不断加快,用于起重作业的汽车起重机在整个工程机械领域中显得越来越重要,同时对汽车起重机的起重能力、安全性要求也越来越高。臂架结构作为起重机的主要受力构件,其强度、刚度、稳定性直接影响整机的性能,而影响臂架力学性能最关键的因素为其截面形式,汽车起重机臂架截面形式经过多年的不断优化改进,当前国内较为先进的臂架截面形式主要为U型。本文研究的内容为截面形式为U型的新型汽车起重机臂架结构。首先,结合起重机设计规范用传统解析法求解臂架结构的力学特性,在此理论结果的基础上初步评价整个臂架设计的合理性。然后,运用ANSYS Workbench软件对臂架结构进行有限元静力学分析和屈曲分析,从分析结果中提取应力云图、位移云图、模态图,通过观察这些结果数据来判断臂架结构设计是否满足强度、刚度、稳定性的要求以及预测未来臂架的失稳状态,这些分析结果为臂架结构改造提出理论依据。最后,以应力为目标,质量为参照对现有的截面形式进行优化,最终得到改进的截面形式,这种新的截面形式不仅提高了臂架的力学性能还节约了材料。本文特点是运用了传统方法和现代方法相结合的手段来研究U型臂架的性能,能更全面地为结构的再设计提供理论依据,本文的研究的成果已经应用到该型号的汽车起重机产品中。