近年来，我国大气环境日益恶劣，“雾霾”等污染现象成为制约人们生产生活的新因素。有研究表明：大气中的颗粒物有约20%-22%来源于汽车尾气的排放，而重型卡车在实际工作过程中油耗高、排放量大、连续工作时间长，因此若能有效降低重型卡车的阻力特性，不仅可以有效改善其燃油经济性，同时也可以有效减少尾气排放改善大气环境，具有重要的研究和现实价值。本文提出了将非光滑表面应用于重型卡车的减阻研究中。借助CFD（计算流体力学）方法研究了凹坑型非光滑表面的减阻特性对重卡外流场的影响。通过对非光滑表面优化设计获得最佳减阻方案。将上述研究方法应用于某款实例重卡车型上获得了较为理想的减阻效果。论文首先构建了一个类重卡模型，通过CFD方法初步研究了其外流场的特点确定了非光滑表面添加位置，通过对比添加非光滑表面以后的卡车流场变化研究了非光滑表面对其流场特征的影响。通过分析类重卡模型尾部压力云图和湍动能云图揭示了其气动阻力降低的原因，并借助于凹坑内部气流的涡垫效应揭示了非光滑表面减阻机理。其次为获得最大的减阻效果对凹坑型非光滑表面进行了优化设计。先将与凹坑型非光滑表面有关的设计变量进行逐一优化称之为梯度优化方法，具体过程类似于控制变量方法：若要确定最佳凹坑深度可使其取值范围内依增大或减小，其余变量保持不变，借助于仿真结果确定最佳凹坑设计深度，其他设计变量依此方法确定。其次考虑设计变量之间的耦合因素对所有设计变量全局寻优称之为多目标优化法，首先对设计变量随机抽取30组样本点构建Kriging近似模型，验证近似模型的精确性，确定参数范围，最后迭代求解最优值，获得了较佳的优化结果。最后将上述研究结果应用于某款实例重卡车型，通过实验与仿真结合的办法验证了非光滑表面减阻的工程实用性。通过多目标优化方法确定了适用于实例重卡的最优解。全文包括了基于非光滑表面的类重卡气动减阻特性的理论探究，并借助风洞试验数据探究了将非光滑表面减阻特性应用于重卡减阻研究的可行性，借助于多目标优化的方法进一步提高了非光滑表面减阻效果，这对重卡的减阻研究具有一定的借鉴意义。