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车架材料的介绍
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!
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