张 强

(西安思源学院，陕西 西安 710038)

作为所有类型自行车的承力部件，车架质量的好坏直接影响着整车性能，而竞技山地自行车行车路况较为特殊，且振动会引发骑行者的不适反应，所以车架的安全性与振动性能便成为了影响骑行安全性与操控性的关键要素，这就要求车架结构的强度与刚度高度符合标准要求[1]。据此，本文以碳纤维复合材料车架进行了强度校核研究。

1 车架材料分析

随着各项生产技术的更新优化，除传统钢材，碳纤维复合材料、金属合金材料等也实现了在竞技山地自行车中的广泛应用。基于材料优缺点，进行了常用材料性能对比分析[2]，其相关参数具体如表1所示。

表1 车架常用材料参数

1.1 铬钼钢材料

在自行车材料百年历史中，铁性材料一直都是强度与质量，以及性能非常优越的车架材料。其突出特性为可加工出材料与性质随意选取的铁管，所以车架尺寸变化各式各样，钢性也可基于钢管组合实现预期效果。铬钼合金加工性能与冲击吸收性能良好，且成本较低，但是由于铬钼合金含有铬，需进行专门的表面处理，否则极易由于表层损伤导致生锈，且由应力集中引发的疲劳过于明显。

1.2 铝合金材料

铝合金也是一种非常常见的车架材料，密度低，成本低，因其弹性模量相对偏低，多采取扁平管，为保证其硬度，必须进行热加工。不过在当前工艺加工过程中，添加一些其他材料，可显著优化车架的机械性能，还可提高耐腐蚀性，从而保障外观长期保持不变。……