汽车多连杆后悬架托臂是悬架系统的导向元件，在悬架系统中有扭杆作用，起到一定减振作用；同时也作为后弹簧的下弹簧座，连接车身起到支架作用。其结构强度的好坏直接影响到悬架系统的稳定性和行驶的安全性。
      有限元法是一种离散化的数学方法，主要依据变分原理来求解数学物理问题，将连续弹性体划分成有限多个单元，单元间依据节点相互连接。在满足一定的精度要求下，运用有限个参数来描述单元的力学特性，这些单元力学特性的总合可理解为整个连续体的力学特性，从而建立连续体力的平衡关系。
      运用ABAQUS非线性算法模拟托臂的结构强度问题属于金属材料的弹塑性分析范畴。应用经典弹塑性理论来分析弹塑性材料，材料的各向同性屈服应用协屈服面来定义。金属材料弹塑性变形可简述如下：小应变时，材料属性可认为是线弹性，弹性模量E为常数，当应力值超出材料屈服极限后，刚度就会显著下降。这样材料的应变可分为塑性和弹性两部分，卸载后，弹性应变消失，塑性应变不可恢复；若再次加载，材料屈服极限得到提高，即硬化阶段。材料的弹塑性行为，如图所示。材料的单向拉伸/压缩实验得到的数据可表示为名义应变和名义应力。
      以某轿车多连杆后悬架托臂为例，详细阐述托臂结构有限元模型的建立。该托臂一端通过衬套安装在车身上，一端固定在后悬架支架上，根据从中得到的三维数模，如图所示：划分有限元网格，建立有限元模型，如图所示。托臂建模注意事项如下：(1)托臂为扳金件，采用尺寸的PSHELL壳单元划分网格，其中，托臂的制动器支架和弯管的特征变化区域网格需要细划，单元尺寸可控制在2-3左右。单元网格疏密过度区域，衔接要尽量自然，单元尺寸变化不可太大，对于弯管小臂和弯管中部焊接区域，网格节点要尽量对齐。(2)弯形臂和制动器支架的二氧化碳保护焊采用刚性单元rigid模拟，弯臂小头和弯臂中管的烧焊连接采用两倍厚度的壳单元连续处理，所用材料属性和母材相同。车辆行驶时车轮所受的载荷状况异常复杂，且是随机载荷，随车辆载重、驾驶员的操纵、发动机输出转矩、路面不平度、地面附着系数及行驶速度等不同而变化，故确定若干典型工况，进行强度校核尤为重要。
      该车基本参数，满载质量2035kg、前轴荷10582kg、后轴荷质量976.8kg、质心高度672mm，轴距2630mm、前轮距1170mm、后轮距1570mm、轮胎半径330mm。托臂材料参数为:左后拖曳臂上体、左后拖曳臂上体加强板材料均为SPHE，厚度均为3.5mm；左弯形臂左/右片材料均为SPHC厚度均为3.5mm；套管材料为10#无缝钢，料厚76*4.5mm；左后托臂下体、左后托臂下体加强板材料均为SPHE厚度均为3.0mm，左后减震器安装支架本体材料为SAPH370，料厚3mm；左制动器安装内/外板材料为SAPH440，料厚分别为1.5mm和3mm。其中，材料的强度极限分别为270MPa，170Mpa，370MPa，440MPa。在托臂强度分析中不考虑轮胎的作用，需将接地点的力等效转换到转向节与轮辆的装配点处。约束条件为：套筒衬套用全约束的RBE2单元连接，并约束X，Y和Z三个方向平动自由度；制动器安装板安装点的刚性单元RBE2放开三个方向的转动自由度，并约束X，Y和Z三个方向平动自由度。载荷施加点在转向节与轮惘装配点处。上述工况算得轮辆装配点在4个工况下等效载荷如表所示：在工况工下，车轮所受载荷为X方面的牵引力和Z方向的自重，可算得作用在后轮上的载荷为：Fx=4390N，FY=0，FZ=4390N。托臂弹簧座应力分布云图，如图所示，最大应力为963MPa，是模拟过程的刚性连接造成(虚假应力)，该区域也不是断裂区域，予以忽略不计；制动器支架的应力分布云图，如图所示，最大应力为400MPa，出现在焊接位置处；弯管的应力分布云图，如图所示。以上三图显示，在后轮驱动时，较高的应力出现在制动器支架和弯管处。制动器支架处应力值小于材料屈服极限，但数值较高。弯管处应力值小于强度极限，满足静强度要求。

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