液压挖掘机是广泛应用于工程建设、道路施工、农田水利建设的土方作业工程机械,其整机由上部回转平台、下部行走机构以及工作装置三大模块构成。工作装置是实现其功能的主要模块,由三组液压缸的伸缩运动控制。因液压挖掘机作业环境恶劣,作业对象复杂,工作装置作为直接进行挖掘作业的部分,其结构受力情况复杂多变,能否在服役年限内保证结构的疲劳强度是评价液压挖掘机性能的重要指标。工作装置在设计时一般采用校核挖掘机处于危险姿态、使用最大挖掘力挖掘时结构静强度指标的方法,然而工程机械的结构失效很大一部分是由于疲劳破坏,针对这一问题,论文以小型液压挖掘机为研究对象,结合计算机仿真与动态应力实验,计算了工作装置疲劳危险点的疲劳寿命。使用ADAMS建立液压挖掘机工作装置的刚体模型,分析了它的运动学特性并绘制挖掘轨迹包络图,得出挖掘机的各项性能参数。利用ADAMS和Ansys建立工作装置的刚柔耦合分析模型,模拟典型挖掘循环,获得了动臂和斗杆的动态应力—时间历程,为动态应力实验提供了参考。结合刚柔耦合仿真,对挖掘机样机的工作装置疲劳危险点进行了动态应力测试实验,实验数据经滤波、计算处理后获得了各点的动态应力—时间历程,在nCode DesignLife疲劳分析软件中使用雨流计数法进行了载荷统计,得到用于疲劳寿命估算的疲劳载荷谱。运用古德曼方法修正各级载荷平均应力的影响,用线性疲劳累积损伤理论的Miner法则对各点的疲劳寿命进行计算,得出了危险点的疲劳寿命。课题研究为液压挖掘机工作装置的动态应力仿真以及结构疲劳寿命计算提供了方法指导,同时此研究思路和实施方法也可应用于其它承受随机载荷的机械结构的疲劳强度研究。本课题得到建设机械国家重点实验室开放基金支持。