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　　吊臂是汽車起重機最重要的工作部件，吊臂的設計直接影響著起重機的起重性能。吊臂結構質(zhì)量一般占整機質(zhì)量的13%~15%,而且隨著大噸位汽車起重機的開發(fā)，這一比重會更高。如何在不影響起重性能的前提下減輕吊臂質(zhì)量，改善整機性能是設計吊臂要面對的關鍵問題。目前，行業(yè)內(nèi)所采取方法主要有兩種：⑴應用高強度材料;⑵改進吊臂結構，采用多邊形甚至大圓弧、橢圓形吊臂來替代四邊形吊臂。隨著大噸位起重機產(chǎn)品的不斷開發(fā)，高強度鋼板被大量應用，吊臂強度也大幅上升，但若發(fā)揮全部材料的強度，吊臂結構變形也會加大。變形增大的結果，將使吊臂軸向力引起的彎矩成為一個無法忽略的因素。所以，在非線性條件下，就需要應用新的算法，在考慮吊臂的變形情況下對吊臂進行重新設計計算。

　　吊臂設計非線性計算

　　1.幾何建模

　　為了實現(xiàn)吊臂計算程序化、通用化，需要將吊臂幾何形狀、物理狀態(tài)等參數(shù)化，這主要包括以下3部分：⑴吊臂截面幾何形狀，通過角度、邊長等尺寸進行確定;⑵確定各節(jié)臂質(zhì)量、長度以及重心位置;⑶確定性能參數(shù)，包括單繩起升速度、起升滑輪組倍率等。

　　2.非線性迭代計算流程

　　以柳工(14.10,0.00,0.00%)QY70型汽車起重機吊臂為例進行計算。該起重機主起重臂由基本臂和4個伸縮臂組成，伸縮方式為順序加同步伸縮方式。

　　先對吊臂進行;水泥生產(chǎn)工藝流程烘干設備。在變幅平面內(nèi)，吊臂所受載荷有：⑴吊重;⑵臂架自重;⑶起升機構鋼絲繩拉力。計算吊臂上各危險截面彎矩時，要加上各力在軸向上的分力與軸向力臂的乘積。

　　在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)進行受力分析。吊臂所受載荷有：⑴吊重偏擺載荷;⑵風載;⑶臂架自重;⑷起升機構。同樣，計算吊臂各危險截面彎矩時也需要考慮上述載荷的軸向分力引起的彎矩。

　　迭代過程假設吊臂仰角不變，通過臂端撓度的變化來進行反饋。

　　通過賦初值，先計算各危險截面處彎矩和橫向力，然后通過材料力學求撓度和轉(zhuǎn)角公式，求各節(jié)臂的撓度和轉(zhuǎn)角，通過累加，由此可求出吊臂總的撓度。將此撓度和初始撓度比較，如果滿足設定條件，則輸出各截面的彎矩、橫向力和軸向力，如果不滿足，則將此撓度賦給上一次的撓度，并返回重新計算彎矩、橫向力，并求出新的總撓度。以此循環(huán)，直至前后兩次循環(huán)得出的撓度滿足我們設定的條件，則認為吊臂已經(jīng)平衡，所得出的值為在吊臂變形平衡后的值?；剞D(zhuǎn)平面計算思路與變幅平面相同。

　　在循環(huán)過程中，是以總撓度的變化作為判定條件的，而總撓度是通過求各節(jié)臂的撓度和轉(zhuǎn)角來求得的，撓度和轉(zhuǎn)角的計算公式通過實際模型用材料力學公式推導求得。