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首先对后装式压缩垃圾车的车厢截面形状进行优化，设计出一种具有椭圆截面车厢的新型后装式垃圾车。给出椭圆截面车厢的自重、惯性、压缩、挤入、推出等压缩垃圾载荷的数学表达。而后对车厢与填料器结构进行多种危险工况的有限元分析，采用导重法对结构构件尺寸进行优化设计，在保证结构应力小于许用应力的前提下，本新型椭圆截面后装式垃圾车结构质量比原来的矩形截面压缩垃圾车减少了33.5%，是同类后装式压缩垃圾车中的最轻者。
后装式压缩垃圾车基本结构由汽车底盘、车厢和填料器等组成，车厢包括顶板、底板、侧板和推板，填料器包括破碎板和挤入板，如图1所示。各种散装垃圾由填料器破碎、压缩、填入车厢，在填入、卸出及运输过程中，车厢和填料器内壁承受由压缩垃圾施加的各种载荷，要对压缩垃圾车结构进行有限元分析和优化设计，必须明确各种载荷的数学表达。压缩垃圾是一种力学性质很不确定的混合物质，除了作者以往的原创性研究外[1]，国内外尚未见有关压缩垃圾对车厢作用载荷分布规律的研究资料。要准确确定车厢内压缩垃圾对车厢内壁的压力随空间与时间的分布规律，可采用压力敏感器及量力器等对车厢内壁压力进行实际测试，由于测试成本较高，文献[1]提出了工程实用的压缩垃圾载荷表达法——Eggshell法：先对自重、惯性、压缩、挤入及推出等基本工况下车厢结构在压缩垃圾载荷作用下的变形应力进行测试，再对垃圾力学性质与以上基本工况下压缩垃圾载荷分布规律进行基本假设，给出各工况载荷的变参数数学表达，利用ANSYS软件的函数加载功能，将其施加于车厢结构进行有限元分析，获得车厢结构的变形和应力分布。通过对分析计算应力与实际测试应力数值比较，对载荷数学表达中的变参数进行修正，再将参数修正后的载荷施加于车厢结构进行结构再分析，直到计算应力与测试应力基本相符。图1为某企业生产的矩形截面车厢压缩垃圾车，文献[1]已详细给出该车结构有限元分析结果，其总质量为3960kg，在满载颠簸行驶和刹车工况的推板支架与推板液压缸结合处的最大集中应力高达504.44MPa，很容易发生强度破坏，为减轻结构质量，增加结构强度，企业提出了进行结构优化设计的迫切要求，先对车厢截面形状进行优化，在保证容积不变、整车高度和宽度满足行业规范前提下，为减少车厢质量，降低车厢结构集中应力，设计出一种表面积最小，曲率变化最小的椭圆截面形状车厢，并对该车厢和填料器结构进行了多种危险工况下的有限元分析。在上述压缩垃圾载荷表达与结构分析基础上，采用一种工程实用的结构优化高效方法——以ANSYS为分析器的导重法[2]软件SOGA1[5]对该结构构件尺寸进行了优化设计，在保证结构应力小于许用应力180MPa前提下，新设计的椭圆截面车质量比原矩形截面车下降了1327千克，质量减少达33.5%。
