纵观整个汽车发展史，从最初仅是实现代步，到现在的舒适与多功能并存，汽车品牌的开创者们根据人们的需求将整车设计一起提升到新的高度。在零部件设计方面，包括结构设计，行车安全，材料轻量化在内的讨论也必须注重其他更多元素。

以汽车底盘转向节为例，作为汽车转向系统中的零部件，其可靠性直接关系到行车安全。且由于位置的特殊性，其连接部件较多，转向节的结构设计受到空间的限制。此外，因受力情况复杂，如汽车行驶过程中引发的冲击荷载在零部件设计中也应考虑进去，故有关零部件所用材料必须满足强度，抗冲击性及可靠性方面等要求。

近年来，汽车CAE技术发展已近成熟，包括整车CAE在内的汽车结构设计不仅降低了企业研发成本，也缩短了产品迭代周期。转向节在转向系统中与车轴，拉杆等零件连接，在有限元分析时可对受力情况适当简化。在汽车行驶过程中，可考虑转向节在垂向，纵向，侧向上的荷载，可在Simright Simulator中实现仿真计算过程。如下图所示转向节模型，在导入Simulator后施加三个方向的面荷载，并在固定处施加圆孔中心约束。

划分网格后提交求解，位移云图和应力云图如下所示。

从位移云图可以看出转向节最大变形发生在拉杆连接处，最大应力发生在拉杆与转向节接近中部位置，此外根部位置也有部分应力集中。在转向节设计时应主要考虑拉杆连接处的应力强度，避免因转动力矩过大而发生断裂。

点击查看项目