桁架式臂架广泛应用于大型工程机械设备,在其设计工作中,臂架稳定性问题是极为重要且计算难度较高的部分。以履带起重机为例,传统设计方法是建立臂架系统复杂桁架式有限元模型进行分析计算,但这适用于产品设计方案以及具体参数确定以后。而在履带起重机产品设计初期,由于具体结构参数不确定,无法快速建立臂架系统复杂桁架式有限元模型。除此之外,在桁架臂起重机计算工况繁多,计算工作繁琐,为提高设计效率和设计精度,需要建立快捷而又相对准确的简化模型。基于以上背景,本文以履带起重机为例,对桁架式起重机臂架系统稳定性进行深入探讨与研究,提出能够实现臂架稳定性参数化、自动化以及连续化计算的快速算法和系统。为较好的实现臂架系统整体稳定性算法,本文分析了臂架工作原理及载荷条件,抽象出稳定性计算力学模型,并结合现有的稳定性分析方法的不足,提出研究基于FEM的臂架稳定性算法的必要性。在产品设计初期,为快速计算出臂架稳定性结果,可建立实腹式梁模型以实现快速建模,这存在桁架结构与实腹式梁结构的转换与等效问题。实现上述转化,可采用惯性矩等效的方法,为保证计算结果的准确,对原有的惯性矩等效方法进行修正,变截面桁架臂部分采用多段阶梯柱的等效方法进行等效,避免相对理想化的变截面系数μ2对计算结果的精度影响,并通过算例验证修正后等效方法的合理性与可行性。依据该等效方法,划分臂架系统结点和单元,建立实腹式梁有限元模型,并结合有限元屈曲理论,实现基于FEM的臂架稳定性快速算法。为充分提高设计效率,本文构建了臂架系统参数化、自动化以及连续化计算体系。以750吨某型号履带起重机为例,将ANSYS复杂桁架有限元模型计算结果与文中得到的数据进行对比分析。计算结果表明,文中的稳定性算法和系统能够实现臂架系统稳定性的参数化、自动化以及连续化计算,有效提高计算效率。多数计算工况能够满足精度要求,但部分工况精度有待商榷。因此对计算结果进行误差分析,并提出了进一步的研究方向。