尿素SCR（SelectiveCatalyticReduction）技术已成为目前降低柴油机NOx排放的重要手段。SCR催化器作为SCR系统的重要组成部分，它的结构对SCR系统性能有重要影响。催化器结构参数主要通过试验确定，缺乏系统优化，很难同时兼顾NOx转化率与压力损失。为此，本文采用数值模拟的方法，研究了SCR系统NOx转化率及压力损失的影响规律，并对催化器载体结构进行了优化设计，主要研究工作和创新之处如下：（1）采用SCR催化器单孔道一维简化模型，研究了催化器载体结构参数对SCR系统NOx转化率及压力损失的影响规律。结果表明，横截面积大、长度短、壁厚较薄的催化器载体，SCR系统性能较好；目数、涂层厚对SCR系统性能的影响较复杂，它们的变化使NOx转化率及压力损失相互矛盾，相互制约。（2）根据拉丁超立方选取的样本点，建立了催化器载体的二次多项式及Kriging近似模型。对两近似模型的拟合精度进行对比分析，结果表明Kriging模型的近似结果稍好于二次多项式模型，可以在优化计算过程中较好的替代复杂耗时的数值模拟计算。（3）以较高的NOx转化率及低压力损失为优化目标，以催化器载体体积、载体长度、目数、壁厚、涂层厚5个结构参数为设计变量，采用改进的多目标遗传算法NSGA-II(non-dominatedsortinggeneticalgorithm-II)对建立的Kriging近似模型进行了优化分析，优化结果经数值模拟计算验证，NOx的转化率可以达到95%以上，压力损失低于1kPa，可较好的满足设计要求。