为获得超起拉索非保向力作用下伸缩臂结构几何非线性变形的理论解,将具有超起装置的伸缩臂受力模型等效为弹性支撑条件下的多级伸缩臂模型。基于小变形理论建立空间对称双拉索多级伸缩臂的静力平衡方程,推导计及轴力二阶效应的多级伸缩臂结构臂端挠度的递推表达式。以具有超起装置的伸缩臂结构为例,分析其在轴力、侧向力和弯矩作用下的几何非线性变形,获得任意多级伸缩臂臂端挠度,并与ANSYS仿真结果对比,给出不同弹性支撑刚度的伸缩臂几何非线性变形。分析结果表明推导的任意多级伸缩臂挠度递推表达式是正确的和合理的,能有效地满足工程实际应用。

基于ANSYSWorkbench平台，对超起装置及其部分几何参数对伸缩臂的屈曲临界吊重影响进行研究。发现超起装置安装位置合理，超起撑杆展开适当角度将大幅度提升伸缩臂的临界吊重，相反也可能成为一种载荷导致临界吊重下降。临界吊重随着超起撑杆夹角妒增大先增大后减小。临界吊重随着超起撑杆长度日的增大先有一个略微减小的趋势，然后迅速增大，当超起撑杆长度胃达到某长度时继续增大H值对临界吊重提升不再明显。临界吊重随着超起撑杆与伸缩臂的铰接点到基本臂根部的距离L增大而增大，说明将超起撑杆安装在基本臂靠近末端最有利。