有限元紧固件分析法是一种在工程分析中经常使用的解决疑难复杂问题的近似数值分析方法，由于其在机械结构强度和刚度分析方面具有比较高的计算精度而得到广泛应用，在材料应力和应变的线性范围研究中更是如此。在汽车设计领域，无论是车身、车架的计算仿真，还是发动机曲轴及传动系统的计算均可以使用该方法。

　　重型牵引车在使用过程中，车架纵梁及连接板局部出现断裂情况。如果采用传统试验的方法，一是很难准确地模拟客户的实际使用情况，很难提出准确的改进方案;二是试验费用高，周期较长。

　　本文采用了目前工业界普遍应用的有限元分析方法进行原因分析及优化改进：

　　(1)首先采用静、动态分析方法，找到车架纵梁断裂的原因;

　　(2)利用结构优化方法，对出现断裂的结构以及其他的薄弱环节进行优化改进，以达到安全使用要求;

　　(3)利用疲劳分析软件对整个车架进行疲劳验证，并对寿命低的部件进行优化改进。

　　优化分析

　　1.优化对象

　　本项目的优化对象主要是已产生破坏或潜在发生破坏的部件，根据优化对象的不同，采用不同的优化方法，但主要是采用拓扑和形状优化方法以及根据工程经验来解决实际的结构优化问题。

　　2. 优化设置：

　　(1)优化变量：对于拓扑优化，选择设计空间的单元密度为设计变量;对形状优化来说，选择节点的变动(即模型的改变)为设计变量。

　　(2)优化约束：约束部件的应力水平。根据疲劳分析结果，对于不同零件的疲劳寿命要求对应的应力水平也不同，从材料的S-N曲线中可以很方便地计算出106次对应的应力极限是255MPa，105次对应的应力极限是310.5MPa，104次对应的应力极限是377MPa。

　　(3)优化目标：在满足应力水平的基础上，车架质量最小。

　　摘自(Ai汽车制造业—陕西重型汽车有限公司 方慧平)