【焦点热闻】研究人员探讨如何延长汽车悬架的使用寿命

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作为汽车悬架的重要组成部分，转向节（steering knuckle）可以承担车轮载荷和冲击，为车轮转动创造条件。据外媒报道，俄罗斯人民友谊大学（RUDN University）的一位教授和来自伊朗、马来西亚和巴基斯坦的研究人员提出了一种方法，可以估算转向节的使用时间。

（图片来源：MDPI）

RUDN大学交通学系教授Kazem Reza Kashyzadeh表示：“在50-90%的情况下，部件发生故障的主要原因在于疲劳磨损。在设计阶段对部件的疲劳寿命进行评估，具有关键意义。选择合适的几何形状和材料特性，是一项重要的设计任务。这项研究的目标是，评估铸铁转向节在疲劳载荷下的使用时间。为此，研究人员考虑了真实的驾驶条件，包括加速、刹车、转弯，以及在各类道路违规状态下的驾驶情况。”

研究人员创建“路线”模拟，其中包含6个路段，首先是13.2公里的城外公路，接着是11.4公里的市区公路，3.19公里的市区沥青公路，再是半公里的土路，还有石板路，然后又是市区公路，但有一个转弯。通过特别开发的程序进行模拟，并利用有限元方法进行数值分析。本质在于将该部件分解成许多小部分，其中各自所需的方程形式简单，并且彼此独立求解。

通过计算机模拟，研究人员确定了转向节的薄弱环节，并计算了该部件的预期寿命。与真实数据相比，误差约为21%。考虑到复杂的几何结构和影响因素的数量，这是一个很好的结果。与此同时，该实验的步骤比较简单，耗时更短，因此不会损坏汽车，而且比实际测试的成本要低得多。

Kazem Reza Kashyzadeh教授表示：“应力分析表明，在测试过程中，临界区域与实际破裂区域相对应。同时，通过有限元方法，有望识别具有复杂几何形状和不同负载条件的工业部件的失效区域。”