自卸车对于城镇建设、道路桥梁建造起十分重要的作用，在专用车中销量中占70%以上，因此国内外各大自卸车厂商都不断研究提高自卸车的质量和使用性能。特别是随着现代计算机技术的不断发展，在工程领域，工程师越来越多利用仿真软件和虚拟样机技术，对产品进行研究、分析、优化，大大缩短了研发周期，并且降低了研发成本，获得市场竞争力。

1.1 国内研究现状

我国自卸车自主生产始于19世纪60年代，早期，我国技术较为落后，主要是靠引进国外的先进的自卸车制造技术，并在此基础上形成带有自己特色的开发、设计、制造和维修的完整工程体系。发展至今，国内的各大自卸车企业的产量已经能够满足国内的需求，同时还能占据一定的国际市场份额。

2014年至2015年，自卸车市场不景气，销量出现持续下滑的现象。直到2016年下半年GB1589-2016实施，煤炭钢铁价格上扬、经销商和用户库存清空诸多因素共同作用下，促使市场上扬。从2017年开始，自卸车市场复苏，同比增长117%，2018年上半年，自卸车销量达到19.6万辆，同比增长34.8%，由此可见，自卸车市场正在发生翻天覆地的变化。随着自卸车的需求量越来越大，这也促使国内的自卸车不断向标准化，专用化，系列化发展^[1,2,3]。

国内的学者进行了许多自卸车举升机构的研究。

中集华骏车辆有限公司的王旭等以T式自卸车举升机构中的三角臂为优化对象，使用虚拟样机技术和有限元软件对三角臂进行了结构优化，实现轻量化的目标^[4]；河北工程大学的刘强以EQ3093型自卸车为研究对象，进行举升机构设计，并对三角臂进行拓扑优化，减重达到65%^[5]；武汉理工大学的朱晓霞等基于ADAMS软件以马勒里举升臂式举升机构为研究对象以最小举升力为优化目标进行优化研究^[6]；江苏海鹏特种车辆有限公司的周生保等以油缸推力为优化目标使用ADAMS软件对铰接点位置进行优化，最后油缸最大推力下降了34.67%^[7]；上海交通大学的胡峰以江铃 JX3040DSL2 车型为例，分析了浮动油缸连杆组合式举升机构的设计过程和性能，并引入最优化理论与算法，提出了该种举升机构的优化设计方案^[8]；广西科技大学的袁利东以三角臂与副车架的刚度、体积和液压缸油压变动系数作为优化目标函数使用有限元方法对某款轻型自卸车T式马勒里举升机构进行多目标拓扑优化，最后实现轻量化且提升了举升机构整体力学性能^[9]。

但是，相较于国外先进自卸车制造技术，我国的技术水平仍有很大的提升空间。国内所生产的产品系列不全面，一些重型自卸车的发动机和变速箱等核心部件只能依靠进口，使用的直推式举升机构早已被欧美等国家淘汰，因此国内仍需要投入更多的时间和精力。

1.2 国外研究现状

国外自卸车始出现于19世纪30年代，在这80多年的发展过程中，其自卸车的技术水平已较为成熟。如瑞典的沃尔沃公司，是世界自卸车产量最大的企业之一，1966年开始生产自卸车并投入市场运营，主要型号有A25D、A30D、A35D、A40D等，有效载重最高可达50吨；位于美国的TEREX公司为世界上三大自卸车生产基地之一，主要产品有T25、T30、T35、T40等型号；美国的卡特彼勒在世界自卸车市场上的市场占有率也很大，其主要生产的高性能自卸车具有良好的机动性和较好的适应性；英国最具代表性的公司是DDT和AVCLingBarford，前者主要生产载质量为12-27t的自卸车系列产品，后者只生产载质量为24-28t的RXD24型和RXD28型自卸车；德国曼集团成立于1758年，MAN公司生产的总允许质量自7.5t至50t的卡车以及总牵引重量达250t的特种车辆，其平板载货车、自卸车、牵引车等在世界范围内都具有很高的水平。

欧洲对于自卸车举升机构的研制以及举升机构优化的研究起步较早，方法较多。早期，工程师们采用类比作图试凑法的方法，这种方法具有较大的盲目性，设计精度较低，而且工作量较大。随着计算机技术的高速发展，解析法和矩阵变换法应运而生，但这两种方法的计算和程序编写过程都十分繁琐，因此工作量也较大。随着国际市场竞争不断激烈，欧、美、日作为汽车工业发达的国家，汽车很多领域以及众多环节都已应用汽车优化设计的相关理论与方法，优化设计的相关方法都起着重要的作用，使其在汽车领域保持着世界领先的地位。

国外的学者进行了许多自卸车举升机构的研究。

Zhedong Zhang从液压缸入手，结合了举升机构、液压系统的设计要求对液压缸进行了设计和分析，得到了一套完整的满足要求的自卸车举升机构液压系统^[10]；Longlong Zhu利用虚拟样机技术SIMPACK对举升机构进行动力学分析，得到结果随着举升角度的增加，托架、拉杆和液压缸的作用力减小，拉杆的作用力最大，液压缸的作用力占第二位，而托架的作用力最小，使用hypermesh软件对举升机构三角臂和液压杆进行有限元分析，分析后得到了两者受到的拉应力及位移分布情况^[11]；Yongliang Yuan使用adams对举升机构进行优化，选择最小举升力作为目标函数，三根杆的长度为优化变量，通过优化得到了举升机构的最优参数组合，同时对举升机构设计起到指导作用^[12]；T. Yan以3201Z型自卸车为研究对象使用映射法设计举升机构各支点，最后进行力学计算校核，得到合理设计^[13]；Yuan L D等对举升机构的三角臂进行重点研究，将最小结构体积定为目标函数，通过Altair OptiStruct对三角臂使用进行拓扑优化，轻量化效果显著^[14]。