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混凝土泵车在工作过程中，臂架姿态复杂多变导致泵车工况复杂，且结构设计的轻量化要求以及机动灵活的使用要求使得泵车的结构复杂，因此对混凝土泵车的结构强度有限元分析研究具有重要意义。目前国内的学者对混凝土泵车做了大量的研究。
文献基于多体动力学理论和拉格朗日方程建立四节臂混凝土泵车臂架的刚性运动微分方程；文献用柔性多体动力学的理论分析四节臂混凝土泵车臂架系统的动态特性；文献对混凝土泵车进行了结构强度试验研究以及结构疲劳寿命可靠性分析。泵车臂架属于细长薄壁箱型结构，它由多节臂通过销轴连接而成，整体刚度较小。在进行有限元分析时，连接部位的模拟好坏直接影响到数值计算的可靠性，为了更真实地模拟臂架各节臂的连接情况，笔者采用实体单元模拟各连接销轴，采用接触单元模拟销轴连接，建立了整体有限元计算模型，对泵车进行结构强度分析，并进行了试验研究，为泵车的结构改进和优化设计提供依据。
混凝土泵车结构简图如图所示，建立全车泵车处于泵送工作状态时，前后支腿张开并通过顶伸液压缸支撑起整车构件，而支腿是与支撑台相连，支撑台通过U型螺栓与车架底盘固连，回转台则连接着臂架系统与支撑台，因此有限元模型中应包括支撑油缸、前后支腿、支撑台、回转台和臂架系统，它们构成了泵车泵送时的主要受力构件，而将底盘车自重载荷通过计算，分配在支撑台与底盘U型螺栓悬挂点处。采用空间板壳单元模拟前后支腿、支撑台、回转台和臂架系统，对于输料管、托架、支撑油缸以及臂架之间的调节机构采用空间梁单元模拟，对于销接连接位置采用接触单元模拟，连接销采用实体单元模拟，共划分板壳单元82176个，梁单元704个，接触对的目标单元19208个，接触对的接触单元7235个，实体单元12131个，节点共90381个。根据文献，选取臂架上的结构件自重载荷和工作载荷的动荷系数为1.25，其余部件自重载荷的动荷系数为1.15。静强度分析时，施加的荷载有主要承力结构件自重、混凝土重量和底盘车自重.混凝土充满了料管，因此用梁单元模拟输送管和混凝土，且该单元采用的密度为两种材料的等效密度。
泵车臂架由五节臂组成，相互之间通过调节机构调节臂架姿态，臂架与回转台相连，并且回转台可以实现绕垂直轴水平旋转，因此泵车泵送姿态是空间连续可变的.。通过分析可知，臂架系统的不利工作姿态应是臂架水平姿态，臂架位于垂直和水平姿态时，回转台均处于不利工况，前后支腿出现最大支反力时，支腿承受最大弯矩和剪力，支撑台也承受最大扭矩，因此支撑台和前后支腿的不利工作位置应是前支腿和后支腿分别出现最大支反力时的工作位置，且臂架姿态为水平伸直状态.支撑台、前后支腿和回转台相对位置为1/2对称布置而非1/4对称布置，因此可通过以下分析确定支腿受力最大位置。限于篇幅，仅列出前支腿分析算法，后支腿分析方法类似.泵车泵送工作示意图见图假设前支腿出现最大支反力时，则其相反侧的后支腿已不再支撑地面，该假设与实际工况相符。为简化推导过程，分析时仅考虑臂架重量G以及臂架水平时对转台的弯矩M。当臂架水平旋转至垂直于不同侧的前支腿与后支腿支撑点连线时，与臂架邻近的支腿会出现最大支反力，由此可以确定支腿的不利工况位置，因此混凝土泵车的计算校核工况为：①臂架水平旋转至前支腿受力最大位置；②臂架水平旋转至后支腿受力最大位置；③臂架垂直位置；3种工况下的有限元计算模型图见图�？梢钥闯�，虽然计算应力值小于材料许用应力值，但在连接销轴套处以及臂架油缸支座处易发生大应力，轴套作为销轴连接构件在实际泵送工作中会承受较大的动载荷，而支座大应力区域均位于焊缝连接处，因此从疲劳寿命角度考虑，这些大应力区域应作为试验测试对象。
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