徐工集团是国内最大的工程起重机企业之一。在开发新一代汽车起重机时，五节伸缩吊臂的自重占整机重量约25%，影响起重性能和燃油经济性。结构优化团队应用OptiStruct对吊臂进行拓扑优化和尺寸优化，以最小化质量为目标，同时满足刚度（最大挠度≤L/500）、强度（安全系数≥2.0）和局部稳定性（腹板临界屈曲应力约束）多项约束。模型采用壳单元和实体单元混合网格，工况涵盖不同臂长和仰角下的典型起升载荷。拓扑优化结果给出了各节臂的截面形状和加强筋布置方向，尺寸优化阶段则对各节臂的板厚分布进行精细调整。优化后方案实现了减重约15%（从4.2吨降至3.6吨），同时最大起重力矩提升5%。利用HyperStudy进一步对优化结果进行DOE验证，确认设计对制造公差（板厚偏差±0.2mm）不敏感。该轻量化吊臂已批量应用于徐工QY系列起重机，综合起重性能在行业同类产品中处于领先地位。
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