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車架材料的介紹
材料力學上零件的剛度表示為抗變形的能力,其僅與零件的幾何尺寸、截面形狀以及材料的楊氏模量相關。
當材料變形達到0.2%時對應的應力水平稱為材料的屈服強度,即繼續(xù)加載材料變形不能恢復。
不管什么鋼,楊氏模量都是差不多的,200-220GPa。常說的Cr-Mo鋼老美稱4130,國內(nèi)是30CrMoA。其屈服強度高達700- 1100MPa。因此對鋼架來說,在相同的受力和強度標準下,強度越好的鋼可以用更小的截面尺寸(更薄更細)的管材。常用角鐵等Q235優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼屈服強度僅300MPa左右,飛機起落架用的Armet100鋼可達2200MPa。
鋁合金的屈服強度7075基本上是最高的(T6狀態(tài)下,400MPa左右),但是各種鋁合金的楊氏模量也是差不太多70GPa。6000系列只有225MPa。
鈦合金的楊氏模量108GPa,Ti6Al4V的屈服強度860MPa左右。
鈦合金、高強度合金鋼因為屈服強度、疲勞強度遠高于鋁合金,用于車架時,可以選更細更薄的管材就能滿足車體強度要求,因此看起來更苗條,幾何尺寸的減小必然使得剛性下降(截面尺寸對剛性的影響是4次方,遠大于楊氏模量的影響)。鋼架必然是強度高,剛性小,像個軟彈簧。鈦和鋼的屈服強度差不多,車架管材的尺寸也可相近,但是楊氏模量小了近1倍,鈦架會比鋼架更軟,所以才有“讓壓井蓋成為樂趣”。
鋁架則是肥胖的硬彈簧,要用更粗更厚的管材,不管什么抽管、異型截面大法。在同樣的強度準則下,尺寸最大,剛度最好,固有頻率提升。代價就是大小顛簸全能感受到,甚至被放大。
其實與其中鋼架、鈦架的毒,還不如買個全避震鋁架,想怎么飛就怎么飛。因為用硬尾鋼架鈦架飛完了,可能會使焊縫(五通、頭管、后勾)開裂,到時心痛就來不及了!
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