Прочность карбоновой рамы

Почти на каждый вопрос Bicycles.SE о поврежденных карбоновых рамах ответ один и тот же: «Рама больше не безопасна».

Насколько сильным должен быть удар, чтобы сломать карбоновую раму? Бывают мелкие камешки, которые подбрасываются колесами и ударяются о дно рамы, время от времени велосипед падает и т. д.

Слишком много переменных для окончательного ответа, я считаю, что основным видом отказа углеродного волокна является потеря прочности элемента , вызванная расслоением , что приводит к разрыву отдельных волокон.
Учитывая доступность углеродного волокна для даунхилла, я думаю, что удары, достаточно сильные, чтобы структурно повредить раму, разрушили бы стальную или алюминиевую раму. Удары, которые могут оставить вмятину только на металлической раме, могут также оставить вмятину на раме CF. Небольшие вмятины допустимы, если нет расслоения.

Ответы (2)

Настоящая проблема с углеродом заключается в том, что у него есть только два режима — не сломанный и не сломанный. При нагрузке, превышающей предел прочности, углеродные волокна ломаются, и рама серьезно ослабевает. Плюс, как только это произошло, «порог» дальнейшего урона падает все ниже и ниже. И, за исключением трещин, которые МОГУТ ИЛИ НЕ МОГУТ быть достаточно заметными, нет очевидных предупреждающих признаков надвигающегося отказа - ничего не «согнуто».

Сталь, с другой стороны, будет (если только это не сверхтвердый материал) «уступать» («пластическая» деформация) до того, как сломается, а «уступчивость» (в определенных пределах) лишь немного снижает прочность металла. Таким образом, рама будет заметно изгибаться, прежде чем сломается (если, конечно, ее не переедет грузовик или что-то в этом роде), а катастрофические поломки случаются очень редко.

(Алюминий находится где-то посередине между двумя другими. К сожалению, он имеет тенденцию «упрочняться» и, таким образом, может в течение длительного времени (годы неровных дорог) образовывать трещины, которые приводят к катастрофическому отказу без явного изгиба заранее. , Но он реагирует скорее как сталь на кратковременные ударные нагрузки.)

Спасибо. Я вижу этот ответ почти как то, что я ищу. Но вот что меня смущает: 1) Есть ли предел прочности, о котором можно сказать (пару раз видел на форуме про обрывы цепи, которые могут привести к отказу - какая в ней сила напряжения?) 2) Сломанные вилки: как Я вижу, что наибольшая нагрузка на вилку приходится на торможение, поэтому карбон должен быть наиболее прочным в направлении вперед-назад. Однако есть много вилок, которые сломались посередине. Какой удар должен быть, чтобы вызвать это?
@ Александр - Три проблемы с углеродом: 1) существует много различий в долговечности между производителями и технологиями производства, 2) даже с учетом конкретной технологии ни у кого нет достаточного опыта с ней, чтобы знать, как далеко вы можете ее продвинуть, и 3) нет хорошего способа сказать, когда он зашел слишком далеко.
Большое спасибо. Не могли бы вы поделиться своими предпочтениями - углерод, алюминий или сталь?
Я собирался добавить 4-ю проблему: 4) Углерод стоит руки.
Лично я предпочитаю сталь, но я немного луддит. (Я программирую смартфоны для жизни, но у меня их нет.) И, возможно, более того, я никогда не был гонщиком или хот-доггером, а предпочитаю велотуризм и поездки на работу на большие расстояния. И я никогда не увлекался вспышками и не чувствовал потребности иметь «самое новое и самое лучшее», а скорее стремился к долговечности и надежности велосипеда.
@DanielRHicks Я очень сочувствую вашим взглядам (и у меня есть прекрасный стальной байк, который, как я полагаю, вы помогли идентифицировать, я бы ни за что его не отдал). Я не уверен, что карбон невероятно дорог. более. Я рассматриваю возможность покупки нового велосипеда - Cannondale Evo Supersix, и его начальная цена составляет около 2000 долларов. Хорошо, не дешево. Не так дешево, как стальной велосипед. Но не ужасно, и сама рама хорошего качества (и, по сути, одинаковая на всех велосипедах в линейке). Я не смог найти много велосипедов с таким же групсетом shimano 105 дешевле.
@7thGalaxy - Конечно, цена на углерод довольно быстро снижается, а цена на сталь хорошего качества растет по мере изменения объемов (а с изменением объема и изменения производственных затрат). Я подозреваю, что в конце концов вы увидите карбоновые велосипеды Wally World за несколько сотен.

У меня такое ощущение, что это уже много раз обсуждалось! Но вот подробная статья об углеродном волокне по сравнению с другими материалами:

http://calfeedesign.com/tech-papers/technical-white-paper/

Я вижу, но мой английский довольно плохой, чтобы читать все это. На этом форуме я не нашел ответа на этот вопрос. Если бы вы могли в нескольких словах рассказать о прочности углерода, я был бы вам очень признателен.
Что ж, это действительно зависит от многих вещей: геометрии рамы, места повреждения, качества сборки велосипеда, процесса сборки, направления силы. Я не думаю, что может быть точный ответ! Углеродное волокно имеет более высокое отношение прочности к весу, чем любой другой доступный строительный материал для каркаса.
Вы также должны помнить, что все другие материалы каркаса могут ломаться и ломаются. Углерод не уникален тем, что повреждения могут списать раму. И некоторые, казалось бы, тривиальные удары могут нанести значительный ущерб, а более серьезные — нет.
Я прочитал/просмотрел части вышеупомянутой статьи, и мне показалось, что он продолжал повторять один и тот же список банальностей снова и снова с небольшим количеством достоверной информации.
@DanielRHicks Я не уверен, что это совершенно справедливо ... хотя я признаю, что он пытается продавать карбоновые велосипеды, так что здесь есть предвзятость. Я не хочу звучать как пророк углерода / одержимый, но я действительно думаю, что со всех сторон ходит много дезинформации. На указанном сайте есть некоторая достоверная информация о доступной силе / весе, и я думаю, что таблица плюсов / минусов информативна и достаточно справедлива. (хотя иметь плюсы в отношении прочности углерода, а затем квалифицировать его как «зависящий от дизайна» в минусах — нахально.)
По крайней мере, он мог бы сказать то же самое с помощью 1/4 слов. Не вызывает теплого пушистого чувства.
Прочность карбоновой рамы
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v