全地面起重机是为了吊装大吨位重物而被设计研发的一种重型起重机。该起重机兼具有汽车起重机与越野起重机的特点,因此该起重机具有转场能力快、行驶距离远及在特殊路段通行能力强的优点,广泛被应用于风力发电、救灾及工作场地狭窄,难以安装起重设备的场合。本文以某型号大吨位全地面起重机主臂为研究对象,首先,根据主臂的结构特点,以ANSYS软件参数化设计语言APDL建立了主臂及其辅助工作装置参数化有限元模型;其次,建立了主臂的数学解析模型,得到了典型工况下的超起钢丝绳拉力、臂尾铰点力及主臂变幅液压缸的轴力,并与有限元模型预测值相比较,验证了有限元模型的正确性;然后,对主臂进行了有限元分析,得到了主臂强度、刚度分布及模态结果,根据有限元分析结果确定了主臂的危险工况,应用ANSYS优化模块对臂体结构进行了结构优化,通过臂体截面尺寸的改进,使臂体强度满足设计强度要求,并且使臂体质量减轻了3.4t,为主臂结构设计提供优化方案;最后,开发了全地面起重机主臂系统的辅助分析软件,方便设计分析人员利用有限元分析指导臂体结构设计工作。