題:
一個旅行車自行車的鋁製框架可以使用多少年?
olee22
2014-07-10 18:01:42 UTC
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旅行車中的鋁製框架可持續使用多長時間?

[已刪除其他待解決的問題。]


背景

到目前為止,出於多種原因,我更喜歡鋁而不是鋼,但是如果鋼的使用壽命長得多,那麼我的下一輛旅行車就會選擇鋼。

我的 Cannondale Badboy 2004在alu框架中有裂縫。我對此感到驚訝,我以為我的自行車可以輕鬆使用20多年。他們說這是一個高質量,堅固的框架,但是經過10年的鋁製框架可能會變得很累。特別是如果我在冬季和夏季都使用我的自行車時,由於熱量變化,磨損會更快。他們說可以焊接,與新框架相比,成本要低得多(如果有的話),但是我應該為其他裂紋的出現做好準備。該車間與一名專門從事自行車車架焊接和維修的焊工簽約。

我還找到了有關此主題的科學研究文章。如果有人可以使用ScienceDirect( Cicero等人(2011年):對鋁合金自行車車架開裂原因的分析 ),我會對這些結論感興趣

我對旅行自行車感興趣,而不對公路自行車,城市自行車等感興趣。

如果需要,我很樂意更新/澄清我的問題,發表評論。


我研究過的主題:

  1. 對鋁製框架的維護
  2. 哪種類型的框架更適合旅行自行車,鋼或鋁製旅行車?
  3. 是否可以修復鋁製框架上的凹痕?
  4. 鋁和碳框架之間的優缺點是什麼?
  5. 扭矩與鋼/鋁有關嗎?在哪裡可以找到扭矩規格?
  6. 非鋼製框架和壽命
  7. http://forums.mtbr.com /frame-building/aluminum-welding-cracked-frame-134600.html
  8. http://singletrackworld.com/forum/topic/repairing-a-cracked-frame
  9. ol>

    後軸附近的鋁合金框架中的裂縫(自行車倒置): Crack near the rear axe

鋁製自行車將持續多長時間取決於許多因素。在旅行中,鋼與鋁已經存在一個問題。為什麼需要有顯著差異?在旅行自行車中您首選鋁而不是鋼的許多原因是什麼?
取決於框架結構的質量。取決於確切的合金和厚度以及施工方法。取決於您騎自行車的粗略程度,在何種地形和障礙物上的騎行。我懷疑除了嘗試進行大規模的統計調查之外,是否還有可靠的答案。就個人而言,我拒絕為此擔心。
感謝您的反饋。我認為這種車架會像我父親那輛舊自行車一樣能在40至50年內保持良好狀態。除了車架,自行車上幾乎所有東西都死了。因此,我驚訝地發現框架實際上比其他組件更快地死了,那麼我可以預期alu框架有20年以上的使用壽命,或者每天使用10年真的是極限嗎?!
@Blam:我喜歡alu無腐蝕,無需擔心修補油漆。您認為alu和鋼具有相似的使用壽命嗎?
@keshalm:您知道這樣的統計調查嗎?
您的鋁製自行車破裂了,但您仍然更喜歡鋁,因為它無腐蝕且無需擔心上漆。如果腐蝕和油漆是您的重中之重,那麼您絕對應該得到一輛鋁合金自行車。
@Blam:感謝您的建議!但是,我的問題仍然存在:從alu框架(以KM或以年為單位),總體上我能期望多少?
鋁製自行車的生鏽程度與鋼一樣。在填充鋁合金自行車常見的金屬部件之前,我還沒有看到鋼架上除了裝飾/表面鏽蝕以外的其他任何東西。
@mattnz謝謝!因此,如果兩種材料都腐蝕,那麼它真的會變得疲勞。
關於您發現的研究文章,整個框架內部普遍腐蝕,這歸因於其所用的潮濕,鹽鹼環境(大概在西班牙的某個地方)。還有應力腐蝕開裂(http://en.wikipedia.org/wiki/Stress_corrosion_cracking)和明顯的疲勞跡象。鋁合金為AA7005,已經過時效。
@mattnz沒有鋁不會像鋼鐵一樣生鏽。您見過鋁罐生鏽嗎?鋁腐蝕,但不生鏽。銹僅指鋼鐵腐蝕。鋁腐蝕,但不生鏽。但是,鋁腐蝕是氧化鋁,這是一種非常堅硬的材料,實際上可以保護鋁免受進一步腐蝕。氧化鋁腐蝕看起來也更像鋁(灰暗至粉白色),因此它不像生鏽的鐵那樣容易被發現。
-1,因為這本質上是一個無法回答的問題。框架可持續使用多長時間取決於許多因素,也許最後一個因素是框架材質。也就是說,在適當的條件下,竹框可能會比鋼框壽命更長。
七 答案:
paparazzo
2014-07-10 22:09:51 UTC
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有很多問題,所以我將解決標題中的一個問題。

目前的鋁合金車架能在旅行自行車上使用多少年?

取決於:

  • 不知道哪種鋁製框架
    建築材料比材料更大的因素
  • 不知道用途使用比材料重要的因素
  • 不知道如何保養自行車
    保養/維護比材料重要的因素

十年來鋁沒有改變

我們所知道的是您使用的最後一款鋁質,高品質,堅固的車架使用壽命約

最好的猜測是您使用的下一款鋁質,高強度質量,堅固的框架也將持續10年
真的是最好的猜測

這與目前這雙運動鞋能持續多長時間一樣模糊不清?
關於如何進行運動的最佳猜測我的下一雙運動鞋將持續多久,就是我的最後一雙運動鞋持續多久。

鋁疲勞和鋼不疲勞。如評論中所述,鋼確實會疲勞-並非總是如此。如果所施加的應力低於材料強度的10%,則低碳鋼通常不會允許疲勞裂紋擴展。材料,例如鋁合金,沒有任何這樣的疲勞極限。如果施加週期性載荷,鋁合金將始終疲勞。對於相同的強度,鋼自行車通常會比鋁重。但是您會得到一輛自行車,它不容易疲勞。使用鋼,您還會得到一輛自行車,它會發出叮叮噹響的痕跡,並且不會損害鋁的結構強度。這並不完全相同,但是在分子水平上它們是相關的。 框架材料

找到一個帶引號的數字。僅僅因為它在互聯網上並不正確,但這是5-10年的報價。
自行車車架:鋁Vs.鋼

鋁製車架的疲勞壽命是製造自行車車架所用材料中最短的。典型的鋁框具有 預期壽命為五到十年。鋼的疲勞壽命更長,但材料需要更多的維護。為防止生鏽,必須定期清潔和拋光鋼框架,並定期在框架內部塗上防銹劑。正確地騎自行車。正確保養和存放的鋼製自行車不應生鏽。並且可以肯定,它不會在您的生活中生鏽。您說您父親時代的自行車使用了40至50年-可以肯定,它們是鋼製自行車。

非常感謝您的觀點!我刪除了多餘的問題,以使其清晰。當然,我父親那輛舊自行車是鋼製的。
鈦+1!如果它不是那麼昂貴,因此不適合通勤(因為有必要在公共場所不公開)...
鋼鐵最終會疲勞,只需要更長的時間。無論使用哪種材料,都必須權衡重量/耐用性。
@FredtheMagicWonderDog很好。...如果施加的應力低於材料強度的10%,則低碳鋼通常不會允許疲勞裂紋擴展。
高端“鋼”自行車管組與典型的鋼合金實際上並沒有太多相同之處。過去,鋼是唯一的選擇,但在50-60K英里後,高端賽車的車架破裂是很普遍的。
@FredtheMagicWonderDog好的,我看不出有關疲勞率的討論會增加這個問題的價值。我們能否以更高的速度讓它承受鋁疲勞。
請記住,鋁製框架非常堅硬,導致更多的“衝擊”應力被傳遞到臨界點。因此,在相同的衝擊下,不僅鋁臨界點比鋼更容易疲勞,而且每天受到的衝擊也更高。在崎rough不平的道路上騎在鋁框上,您會感覺到。
olee22
2014-07-12 13:16:11 UTC
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我對該主題進行了更多研究。

簡短的回答是,鋁製框架可以使用幾年至50年/壽命。


長答案是:

  • 主要因素是疲勞(不算事故):“材料(金屬)在以下情況下破裂的趨勢重複循環加載,其應力遠小於靜態測試中的拉伸強度。”
  • alu結構壽命終止的跡象是疲勞裂紋,當第一個裂紋出現時,可能還會出現更多裂紋。焊接可以獲得幾年的時間,但是可能會在其他地方失效。需要進行定期檢查以避免完全失敗。

鋁框架疲勞的主要因素:

  1. 製造,焊接,材料:決定了90%的自行車擁有者的因素,因為他們使用自行車的程度不至於使自行車疲勞。在這個論壇上,我們可能處於其他10%的水平。
  2. 環境條件:鹽水,潮濕,溫度變化大。
  3. 使用(騎行者的體重,地形):較重的騎車者會更加疲勞,並且隨著時間的推移而更多地使用會大大增加失敗的機會。對於沉重的用戶而言,他們無論如何都要購買優質的車架並保養自行車,這可能是限制因素。計算一個人每年可以行駛多少公里,這將車架的壽命限制為5-10年或最大〜200 000公里。
  4. ol>

    建議延長鋁架的使用壽命:

  • 在相同條件下,高質量的設計-製造-焊接可以持續更長的時間,在精良的框架上花錢。
  • 保護環境,不要在冬天外出, div>
  • 騎乘重量更輕的自行車。

對我來說,一個實際的後果是,二手鋁製框架車有風險,需要仔細檢查框架是否有標誌,並告知該自行車使用了多少,如何保養。

更多有趣的資源:

  1. 使用多軸準則對焊接自行車車架進行疲勞設計(Procedia Engineering,2012)
  2. 製造與疲勞失效鋁中的腐蝕(Professional Boat Builder,2012年6月)
  3. 鋁單晶中疲勞裂紋的形成(金屬學報,1961)
  4. 鋁構件和結構的疲勞設計(精裝,1996年)
  5. 運動材料:自行車車架(材料百科全書:科學和技術,2001年)
  6. 自行車車架幾何形狀的參數有限元分析(Procedia Engineering,20114)
  7. 什麼是疲勞失效,如何避免? a>
  8. ol>
Daniel R Hicks
2017-02-02 02:30:58 UTC
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鋁框架的關鍵因素是,幾乎所有對建築材料都有好處的鋁合金都必須進行“加工硬化”。

這意味著,一塊鋁是“在應力釋放循環中“循環”,鋁趨於變得越來越脆。鋼鐵在任何程度上都沒有表現出這種特性。

示例:幾年前,我在一次露營中露營。在組裝帳篷時,其中一個多段鋁桿的末端開了一個裂縫,下一根桿“插入”了。四處走動,我把帳篷組裝好了,但是第二天晚上又有幾根桿子出現了類似的裂縫,旅行結束時,我需要更換整個帳篷。第二年,小組中的另一個露營者也遇到了同樣的問題。

不是造成這些裂縫的是極端的壓力,而僅僅是將帳篷抬起並取下50-60次的“循環”。鋁製自行車車架由更好的合金製成,並且結構更堅固,但是相同的機制仍在起作用,即使沒有受到任何極端應力的車架,使用時也會變得越來越脆。

Barny
2018-08-27 03:22:13 UTC
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擁有擁有終身保修的6061 alu車架(marin larkspur混合動力自行車),並且由於試管由於疲勞而折斷了一半,因此獲得了不少於三個的保修更換車架(每次在大約15,000公路英里之後)。失敗,我強烈建議您不要嘗試在鋁製框架上進行維修。如果框架的一部分使用壽命已到,則框架的其餘部分也將終止。有一個原因是,飛機的每個關鍵鋁部件在經過固定的飛行小時數後都會被更換,而不管它是否顯示出任何磨損的跡象,並且原因是疲勞。

banzairx7
2016-04-27 00:24:31 UTC
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幾年前,我與一位在cannondale擔任自行車設計師的人一起工作。他曾告訴我,這些鏡框被設計為在故障之前可以循環加載1,000,000次。這樣一來,在故障發生之前,框架可以承受一百萬次的全部設計應力。

焊接破裂的框架也是一個非常糟糕的主意。鋁經過熱處理。焊接會消除熱處理並嚴重降低材料的強度。對於7005鋁而言,這意味著從41,000psi的張力升至28,000psi。強度大約降低了30%。

1M的循環聽起來很多,但是1M的踏板行程只有大約5000公里,而在泥濘的道路上行駛時,有1M的小顛簸更像是十分之一。自行車也趨向於比汽車具有更高的峰均應力比。除非您可以將該數字與實際預期壽命聯繫起來,否則我認為這並不重要。
[需要引用]加上這只會導致“什麼是完整的設計應力極限”,並且會因框架而異。
toms
2017-02-01 02:33:53 UTC
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這輛自行車的車架是Cannondale的“ Optimo”合金。這往往更輕,更硬,從而提供了更薄,更柔順的框架。我聽說很多人都患有Optimo骨折,因為這種輕巧的騎行,他們願意再次回到原來的位置。...例如,我沒有看到任何Furio車架開裂...其堅固而笨重的6061-T6管沒有不是製造賽車,而是堅固耐用的車架。這些只是我考慮的2c。...

歡迎使用[bicycles.se] @toms。我們建議新成員充分利用[遊覽],以最好地利用本網站,並且由於您正在回答,因此也請參見[answer]。
感謝您提供的信息,這使事情煥然一新。最後的自行車不是那麼輕巧,因為我在旅行中擁有所有附加組件,兩個架子,鎖,瓶架,兩個燈,蝴蝶把,舒適的鞍座……車架上加了1-2公斤會長期保持良好狀態,對我而言這不是問題!當我購買這輛自行車時,我並沒有購買Optimo車架,而是購買了氣球輪胎,輪轂齒輪和運動位置-它是2003-2004年間唯一的自行車。
這不能直接回答問題。作為評論而不是答案,可能會更好。但是OP認為它很有用,請保留。
stromeur
2020-07-31 07:18:03 UTC
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數據點:

  • Cannondale Optimo:在不到2年的時間裡破裂下管/ 12,000 km
  • 迷航2.3:10年/ 70,000 km後仍然可以。
  • Trek 1500:破裂的驅動器側鏈保持架(年齡/距離未說明)

今天我的Optimo 63厘米(Cannondale,鋁製自行車車架的開拓者...)在下管的直徑周圍產生裂縫,僅剩下3 cm的直徑將管整裝成一件。我厭倦了後撥鏈器在danseuse模式下的錯位,我停下來檢查。那就是當我看到這個巨大的裂縫時...我只需要看看正確的地方。這有點嚇人,因為我剛以65 km / h(40 mph)的速度從幾座山上爬下來。

真的不認為這會在不到2年的車架上發生超過12,000公里。

身高6'4''(193厘米),我只有180磅(82公斤)。我還擁有10年的鋁製Trek 2.3,並且至少行駛了70,000 km,沒有框架問題。它的末端可能已經接近了,但是我對它的耐用性感到更加滿意。

我必須說,我是用它代替了會破壞其驅動側鏈條的1500系列(入門級跋涉)而得到的。是的,Trek 2.3的騎行很輕鬆,與之相比,Optimo確實很舒適。但是我長期病情差強人意。我猜並不是所有的鋁製鏡框都是天生的。我只是希望Cannondale擁有與Trek相同的保修,我正在等待他們對我的框架進行調查的結果。

裂縫到底在哪裡?您可能焊接不良。它發生了,因此您可能可以用Cannondale替換框架。
嗨,歡迎騎自行車。我希望您對框架進行保修,但這似乎是製造問題,而不是高質量鋁框架*通用*壽命的有用指標。
不確定“ danseuse模式”是什麼-“ dancer模式”?


該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到,我們感謝它分發的cc by-sa 3.0許可。
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