环冷机是一种高温烧结矿冷却装备,用于将高温烧结矿冷却到规定温度以下。作为重型冶金工艺设备,环冷机台车质量是设计者考虑的关键指标之一,该指标对设备运行能耗、运行成本和建设成本具有决定性影响。然而,由于环冷机台车强度分析模拟具有高复杂性,环冷机台车在高温重载条件下的轻量化设计很难实现。进入21世纪,CAE技术逐渐成熟,优化设计方法不断进步,这些技术的发展为环冷机台车轻量化设计提供了新的思路。本文基于CAE技术,对高温烧结矿冷却过程环冷机台车热-固耦合模型进行仿真分析,对环冷机台车体进行多目标轻量化设计。论文主要研究工作如下:（1）建立高温烧结矿冷却过程环冷机台车热-固耦合数值仿真模型,并依据实际运行参数给出载荷与约束的边界条件。将数值仿真模型响应与实际测试数据比照,对数值仿真模型进行可靠性验证。（2）根据高温烧结矿冷却过程环冷机热-固耦合模型仿真结果,结合环冷机台车工况,选取优化结构参数。通过单因素分析评价每一个结构参数对目标参数的影响,通过全局灵敏度分析来定量评价不同结构参数对不同目标参数影响的重要程度。（3）基于全局灵敏度分析和单因素分析结果,以环冷机台车质量和冷却过程中台车体最大耦合应力值为优化目标,以选取的四个结构参数为设计变量,进行多目标优化设计。最优拉丁超立方设计和径向基神经网络用于建立和训练多目标优化模型,第二代非支配遗传算法应用于此多目标优化模型的求解计算。通过多目标轻量化设计结果,获得环冷机台车体结构参数设计最佳方案,即轻量化最佳解和安全系数最佳解（台车体工作时最大耦合应力最小点）,并给出一组Pareto最优解,供工程人员根据实际工作条件和可靠性要求进行参数选择,实现资源的最大利用。