to竹青:写这些字的目的是想让大家免受忽悠。你贴的那些太长,建议给个链接就行了。
主要是前些日子在CB上看到大家争论不休,各种歪理邪说纷纷出炉,感觉有必要给车友们提个醒。
我认为车架这东西的材料、重量是次要的,几何尺寸和角度才是关键,所以大家装车前最好到车行租车试骑,找到最适合自己的架子尺寸搭配,然后再根据口袋的资金决定车架材料。
在车架范围内,所谓材料减振是瞎扯。这些材料里面铝合金最软阻尼最大,从材料减振上说铝合金是最好的。钢最差。
工程中常用铸铁、混凝土聚合物做减振基座,因为这两材料的阻尼大,对振动衰减快。
车架的设计首先是几何角度、尺寸,然后才是强度校核,选择合适口径、截面的管材以满足强度要求。
因此车架材料的差异带来的骑行感受变化,首先是结构上的差异带来的,而不是材料上的差异。材料的不同之会导致结构尺寸变化。什么材料减振的说法见鬼去吧!!!
从目前的车架重量看,钛合金虽然强度高,但受到刚度的限制以及工艺水平,重量再轻不易实现而且成本高。
要知道现在钛合金已经超过¥1000/kg,而且加工费比钢、铝高出5倍以上,所以看到便宜的钛合金车架还是去抢吧。β21s是目前强度最高的钛合金,但是工艺性极差,做车架还是别想了。
钪铝合金有很多种,加入微量稀土元素钪后,铝合金的晶粒进一步细化,强度、塑性会有很大改善。自行车上的钪铝合金推测可能是加入钪的铝锂合金,密度是铝合金80%。强度等其它尺寸和普通铝架应该差异不大,骑行感受也不会有太大差异。
车子本来骑着舒服就行,有人中毒了就非要吵闹。
本文简单说一下钢架和铝架的本质区别。
无数人说钢架比铝架更能过滤细小的振动,原因在哪里呢?
每个结构都有其自身的振动特性,常用固有频率和刚度表示。如果一个结构的固有频率低,那么对高过此频率的振动基本无法响应,通俗点说就是高频小行程冲击对它没用。刚度和固有频率基本是反比关系,当然是几何尺寸结构相同的条件下。
材料力学上零件的刚度表示为抗变形的能力,其仅与零件的几何尺寸、截面形状以及材料的杨氏模量相关。
当材料变形达到0.2%时对应的应力水平称为材料的屈服强度,即继续加载材料变形不能恢复。
不管什么钢,杨氏模量都是差不多的,200-220GPa。常说的Cr-Mo钢老美称4130,国内是30CrMoA。其屈服强度高达700-1100MPa。因此对钢架来说,在相同的受力和强度标准下,强度越好的钢可以用更小的截面尺寸(更薄更细)的管材。常用角铁等Q235优质结构钢屈服强度仅300MPa左右,飞机起落架用的Armet100钢可达2200MPa。
铝合金的屈服强度7075基本上是最高的(T6状态下,400MPa左右),但是各种铝合金的杨氏模量也是差不太多70GPa。6000系列只有225MPa。
钛合金的杨氏模量108GPa,Ti6Al4V的屈服强度860MPa左右。
钛合金、高强度合金钢因为屈服强度、疲劳强度远高于铝合金,用于车架时,可以选更细更薄的管材就能满足车体强度要求,因此看起来更苗条,几何尺寸的减小必然使得刚性下降(截面尺寸对刚性的影响是4次方,远大于杨氏模量的影响)。钢架必然是强度高,刚性小,像个软弹簧。钛和钢的屈服强度差不多,车架管材的尺寸也可相近,但是杨氏模量小了近1倍,钛架会比钢架更软,所以才有“让压井盖成为乐趣”。
铝架则是肥胖的硬弹簧,要用更粗更厚的管材,不管什么抽管、异型截面大法。在同样的强度准则下,尺寸最大,刚度最好,固有频率提升。代价就是大小颠簸全能感受到,甚至被放大。
其实与其中钢架、钛架的毒,还不如买个全避震铝架,想怎么飞就怎么飞。因为用硬尾钢架钛架飞完了,可能会使焊缝(五通、头管、后勾)开裂,到时心痛就来不及了!
参考资料:http://www.xici.net/b30523/d47549430.htm