挖掘机是一种常工作于恶劣环境中的工程机械,广泛用于建筑、矿山、铁路、港口等。挖掘机的动臂是挖掘机工作装置的重要组成部分,是该机械完成工作任务的关键之一。挖掘机的应力分析是保障其工作装置设计强度的重要手段,总结和发展动臂结构的优化理论是必要的。本文首先利用三维造型软件Solidworks建立轮液压挖掘机工作装置的实体模型。应用有限元和多体动力学相结合的方法,建立起挖掘机工作装置虚拟样机分析模型。从动力学角度,对三种工况下的挖掘机动臂受力进行了分析;从应力分析角度,采用广泛使用的有限元分析方法,利用有限元分析软件Solidworks Simulation对液压挖掘机机动臂进行了有限元分析;从优化的角度,对优化方法存在的问题进行了探讨,采用正交试验法对动臂结构进行了优化。通过本文研究,将传统的动臂应力分析方法软件化后应用到三种工况中,从而得出准确的铰点受力点和动臂应力分布,为下一步动应力分析奠定了基础。通过正交试验设计和多目标优化方法解决了优化过程中存在的过程冗长和优化无效的问题。最后对铰点位置做了优化,得到了较优结果。