混凝土搅拌车的轻量化对节能减排和提高企业竞争力有重要的作用。由于以往轻量化研究时,对搅拌筒的CAE载荷加载主要通过施加静水压力或者静态下简化的受力微元,无法体现搅拌车或搅拌筒在不同运动状态下的复杂多变的载荷,以及有效定量的分析搅拌筒由于长时间的运转带来的磨损;而对副车架进行有限元载荷加载时,也大都未将混凝土质心偏移产生的影响考虑在内,或者仅考虑水平方向的偏移,同时设置某一经验值,因而来了仿真误差。因此本文针对搅拌车上装轻量化结构设计提出了一种新的仿真方法,利用离散元与有限元联合仿真的方法来提高仿真精度。本文主要完成的工作内容如下:（1）根据研究的侧重点建立了符合本文研究目的的混凝土离散元模型。将混凝土离散元模型简化为粗骨料和砂浆两种主要颗粒,并用虚拟试验标定了模型接触参数。同时保持搅拌筒几何尺寸与原型一致,仅增大混凝土颗粒直径。（2）在混凝土离散元模型中设置了等效密度。为了同时研究宏观下混凝土对几何体的作用力以及混凝土的质心位置变化,在仿真模型中将试验混凝土的密度增大即设置等效密度,以确保模型和实际试验的物料在质量上守恒、在总体积上相等,并且通过虚拟试验验证了等效密度设置的可行性。（3）将离散元与有限元联合仿真的方法创新性的应用于搅拌筒及副车架的轻量化结构设计中,并建立了混凝土搅拌车离散元与有限元耦合模型。提出了离散元和有限元单向耦合新技术路线,并通过试验校核了该耦合方法的准确性,该方法能够适应不同强度等级的混凝土及不同方量搅拌车的研究。（4）将离散元法应用于混凝土搅拌筒的磨损研究中。结合应力应变与磨损分析,最终确定了将罐体和叶片变厚度减薄的轻量化方案,且减重15.12%。（5）进行了考虑混凝土质心位置在三个方向偏移的搅拌车上装仿真分析,得到了不同工况下混凝土质心位置的偏移量及其运动轨迹。研究了罐体和叶片的变形以及搅拌筒的旋转状态对副车架受力的影响,提高了仿真精度。设计了由槽钢构成的新X形结构,提升了副车架的抗弯曲和抗扭转能力,较原长条形X形结构的副车架减轻了4.08%,较原斜撑结构的副车架减轻了23.51%。