國內外尚未見有關壓縮垃圾對車廂作用載荷分布規(guī)律的研究資料。要準確確定車廂內壓縮垃圾對車廂內壁的壓力隨空間與時間的分布規(guī)律,可采用壓力敏感器及量力器等對車廂內壁壓力進行實際測試,由于測試成本較高,先對自重、慣性、壓縮、擠入及推出等基本工況下車廂結構在壓縮垃圾載荷作用下的變形應力進行測試,再對垃圾力學性質與以上基本工況下壓縮垃圾載荷分布規(guī)律進行基本假設,給出各工況載荷的變參數(shù)數(shù)學表達,利用ANSYS軟件的函數(shù)加載功能,將其施加于車廂結構進行有限元分析,獲得車廂結構的變形和應力分布。通過對分析計算應力與實際測試應力數(shù)值比較,對載荷數(shù)學表達中的變參數(shù)進行修正,再將參數(shù)修正后的載荷施加于車廂結構進行結構再分析,直到計算應力與測試應力基本相符。企業(yè)生產的矩形截面車廂壓縮垃圾車,已詳細給出該車結構有限元分析結果,其總質量為3960kg,在滿載顛簸行駛和剎車工況的推板支架與推板液壓缸結合處的最大集中應力高達504.44MPa,很容易發(fā)生強度破壞,為減輕結構質量,增加結構強度,企業(yè)提出了進行結構優(yōu)化設計的迫切要求,先對車廂截面形狀進行優(yōu)化,在保證容積不變、整車高度和寬度滿足行業(yè)規(guī)范前提下,為減少車廂質量,降低車廂結構集中應力,設計出一種表面積最小,曲率變化最小的橢圓截面形狀車廂,并對該車廂和填料器結構進行了多種危險工況下的有限元分析。在上述壓縮垃圾載荷表達與結構分析基礎上,采用一種工程實用的結構優(yōu)化高效方法——以ANSYS為分析器的導重法軟件對該結構構件尺寸進行了優(yōu)化設計,在保證結構應力小于許用應力180MPa前提下,新設計的橢圓截面車質量比原矩形截面車下降了1327千克,質量減少達33.5%。