通過建立垃圾堆曲面函數(shù)，給出自重、慣性、壓縮、擠入和推出等基本工況下壓縮垃圾載荷作用機理的變參數(shù)數(shù)學(xué)描述以及各種實際組合工況下壓縮垃圾載荷的數(shù)學(xué)表達(dá)式。利用ANSYS軟件對壓縮垃圾車進(jìn)行結(jié)構(gòu)有限元分析，調(diào)校載荷數(shù)學(xué)表達(dá)中的可變參數(shù)，保證分析計算與試驗測試結(jié)果一致，采用導(dǎo)重法對壓縮垃圾車結(jié)構(gòu)的外形與構(gòu)件尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力從504 MPa下降到176 MPa的同時，結(jié)構(gòu)質(zhì)量減少29.3％。

按照技術(shù)要求，湖北程力生產(chǎn)的NZ5151ZYS 型壓縮式垃圾車結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析與優(yōu)化設(shè)計，內(nèi)容包括：利用ANSYS商用軟件對該垃圾車的箱體、填料器結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，獲得該結(jié)構(gòu)在各種實際工況載荷作用下的位移、變形與應(yīng)力分布，并通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，在保證結(jié)構(gòu)變形剛度與應(yīng)力強度前提下，尋求該車箱體、填料器結(jié)構(gòu)的外形布局與構(gòu)件尺寸最優(yōu)化設(shè)計方案，以盡可能降低該車結(jié)構(gòu)的總重量。要求優(yōu)化后設(shè)計方案，能使箱體和填料器結(jié)構(gòu)的總重量從4.72噸降低到3.6噸以下，降重1.12噸，占總重量23.73%。

研究方法
要對壓縮垃圾車車箱與填料器結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)代結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計必須對壓縮垃圾車車箱與填料器結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，求出前車架在各種工況載荷作用下的變形與應(yīng)力。原始結(jié)構(gòu)有限元分析結(jié)果數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計效果的比較依據(jù)，也是結(jié)構(gòu)有限元分析計算結(jié)果數(shù)據(jù)與測試結(jié)果數(shù)據(jù)比較的依據(jù)。結(jié)構(gòu)有限元分析結(jié)果的準(zhǔn)確程度的關(guān)鍵在于針對實際工程結(jié)構(gòu)所建的有限元分析模型、載荷、約束與實際情況的符合程度。對同一工程結(jié)構(gòu)有限元分析問題，由于不同力學(xué)功底的人在建模時的不同認(rèn)識和不同處理，分析計算結(jié)果會有很大不同。