1. 研究目的与意义（文献综述）

根据汽车工业投入高、批量大、价格低和技术要求高等要求,其零部件一般都具有结构复杂、加工制造精度高、利润低薄等特点,这就要求汽车零件设计在满足强度、寿命、生产技术等基本要求的基础上,尽量缩短开发周期、降低生产成本,这对于传统的汽车设计是无法实现的。随着现代技术的飞速发展,利用现代分析技术进行虚拟分析来考核汽车零部件的强度、寿命以及采用优化设计技术来改进设计方案、寻求最优设计,将大大缩短汽车零部件开发设计的周期和降低开发生产的成本,已逐步成为汽车零部件设计的主流。

在汽车零部件设计中,转向节设计具有十分重要的地位和代表性。转向节作为汽车底盘上非常关键的安全零部件,起到承受载荷和转向等重要功能,并将汽车的悬架、前车轴、转向系统和制动器有效地连接起来,其结构形状、功能作用、制造过程、受载形式等在汽车零部件生产工业中均具有典型的代表性。

（1）转向节与汽车悬架、前车轴、转向系统和制动器等总成部件连接,具有承载和转向的重要功能,它支撑车体重量,传递转向力矩和承受前轮刹车制动力矩,其在汽车底盘中所处的特殊位置和特定的功能使转向节的结构形状极其复杂。

2. 研究的基本内容与方案

本课题主要是对转向节的强度、刚度、疲劳失效等方面进行研究。按照汽车在三种典型的行驶工况下，对转向节进行受力分析。分析步骤方案如下：

一、转向节有限元建模

在ansys软件的基础上,利用ansys的参数化语言即建立了转向节的分析计算模型,建模过程首先是建立转向节的简化几何模型,再采用10节点四面体solid92单元对几何模型进行网格划分,并以多点约束单元kpc184处理各类边界条件和载荷施加,所建立的转向节分析模型抓住了转向节结构的特征,真实反映了结构的特点和约束载荷情况。

3. 研究计划与安排

第1-3周 查阅相关书籍，了解设计所需要的相关知识，并完成开题报告和外文翻译。

第4-6周 学习ansys有限元分析软件及其apdl编程方法。

第7-9周 建立汽车转向节的有限元分析模型。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]mehrdad zorufi.manfacturing profess effects on fatiue design and optimization of automotive components-an analytical and experimental study[d].ohio:the university of toledo,2004

[2]roberto d’ ippolito,atijn donder,luc hermans,etc.reliability-based dedign optimization for aerospace and automative structure[j].

[3]seung k.koh.fatigue analysis of automotive steering link[j].engineering failure analysis.2009(16):914-922.