本文以FSAE赛车的转向节为研究对象,运用动力学仿真技术和有限元分析法,对转向节进行结构优化设计,在保证赛车的安全性的同时提高赛车的动力性和操纵稳定性。论文研究可为FSAE赛车零部件的设计提供参考,具有重要的现实意义。论文以2015届赛车转向节为设计原型,对转向节的结构要求、结构形式、以及所用材料进行分析,在此基础上,建立转向节初始三维模型;之后采用ADAMS/car模块建立整车的动力学模型,通过稳态回转试验和直线加速试验验证模型的准确性,确定赛车在比赛过程中的四种极限工况并进行动力学仿真,得出转向节各连接点在四种工况下的载荷情况。在ANSYS/workbench模块中,建立转向节的有限元模型,在最大制动力工况和最大侧向力工况下对转向节进行静应力分析,确定是否有优化空间。确定优化目标,在ANSYS/optimization模块中对转向节进行拓扑优化,利用ANSYS/structure模块对优化结果进行校核,通过迭代优化以达到优化目标,对优化后的转向节进行模态分析,确保转向节的稳定性,并进行连续制动疲劳寿命分析、连续转向疲劳寿命分析,确保转向节的安全性,将2015年与2016年的转向节进行最大侧向力工况下的对比,检查优化效果。通过本文对转向节的优化设计研究,为FSAE赛车零部件的设计提供参考。