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作為汽車懸架的重要組成部分，轉(zhuǎn)向節(jié)（steering knuckle）可以承擔(dān)車輪載荷和沖擊，為車輪轉(zhuǎn)動(dòng)創(chuàng)造條件。據(jù)外媒報(bào)道，俄羅斯人民友誼大學(xué)（RUDN University）的一位教授和來(lái)自伊朗、馬來(lái)西亞和巴基斯坦的研究人員提出了一種方法，可以估算轉(zhuǎn)向節(jié)的使用時(shí)間。

RUDN大學(xué)交通學(xué)系教授Kazem Reza Kashyzadeh表示：“在50-90%的情況下，部件發(fā)生故障的主要原因在于疲勞磨損。在設(shè)計(jì)階段對(duì)部件的疲勞壽命進(jìn)行評(píng)估，具有關(guān)鍵意義。選擇合適的幾何形狀和材料特性，是一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)任務(wù)。這項(xiàng)研究的目標(biāo)是，評(píng)估鑄鐵轉(zhuǎn)向節(jié)在疲勞載荷下的使用時(shí)間。為此，研究人員考慮了真實(shí)的駕駛條件，包括加速、剎車、轉(zhuǎn)彎，以及在各類道路違規(guī)狀態(tài)下的駕駛情況。”

研究人員創(chuàng)建“路線”模擬，其中包含6個(gè)路段，首先是13.2公里的城外公路，接著是11.4公里的市區(qū)公路，3.19公里的市區(qū)瀝青公路，再是半公里的土路，還有石板路，然后又是市區(qū)公路，但有一個(gè)轉(zhuǎn)彎。通過(guò)特別開(kāi)發(fā)的程序進(jìn)行模擬，并利用有限元方法進(jìn)行數(shù)值分析。本質(zhì)在于將該部件分解成許多小部分，其中各自所需的方程形式簡(jiǎn)單，并且彼此獨(dú)立求解。

通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，研究人員確定了轉(zhuǎn)向節(jié)的薄弱環(huán)節(jié)，并計(jì)算了該部件的預(yù)期壽命。與真實(shí)數(shù)據(jù)相比，誤差約為21%。考慮到復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)和影響因素的數(shù)量，這是一個(gè)很好的結(jié)果。與此同時(shí)，該實(shí)驗(yàn)的步驟比較簡(jiǎn)單，耗時(shí)更短，因此不會(huì)損壞汽車，而且比實(shí)際測(cè)試的成本要低得多。

Kazem Reza Kashyzadeh教授表示：“應(yīng)力分析表明，在測(cè)試過(guò)程中，臨界區(qū)域與實(shí)際破裂區(qū)域相對(duì)應(yīng)。同時(shí)，通過(guò)有限元方法，有望識(shí)別具有復(fù)雜幾何形狀和不同負(fù)載條件的工業(yè)部件的失效區(qū)域。”