隨著競爭激烈化,換向器產品的設計都要求"短,快,穩“原則,即開發周期短,生產快,性能穩,但是傳統設計理念很難滿足市場需求,迫切需要引進CAE技術用于輔助設計,換向器飛片是設計過程的一大難點,國內目前基本沒有針對這方面的研究,本文應用有限元分析方法,對汽車電機換向器換向片應力和位移進行了計算分析,開始,確定有限元模型的相關材料參數,定義了有限元分析中換向器各部分材料屬性,提出了材料參數獲取方法,通過拉伸實驗和熱膨脹實驗得到銀銅合金和電木粉的力學特性參數,其次建立了換向器有限元模型,考慮求解精度和求解效率,論述有限元模型總網格屬性和邊界條件的設置,加載接近實際工況的高溫高速旋轉載荷工況,并說明了計算結果的分析處理方法,然后建立了啟動馬達換向器分析的模型,基于所建立有限元模型,計算換向片在高溫高速工況下所受應力分布及位移情況,分析換向器結構是否符合超速性能設計要求,得出一個仿真結論.比較仿真結論和實驗現象,實驗有用的驗證了仿真模型的可靠性,后面從選材及結構兩個方向優化啟動馬達換向器,仿真分析優化后的換向器,從理論上驗證優化方案可行性,優化后的換向器產品按要求進行超速實驗,仿真分析出的結論和實驗現象進行比對,發現兩者一致性很高,一方面說明優化方法的實用,另一方面再次驗證了本文關于換向器性能設計有限元