dolna tylko się zegnie.
Przy jeszcze mocniejszym uderzeniu górna rura może się złamać, a dolna
albo się zegnie albo też złamie, odłączając całkowicie główkę z widelcem od
głównego trójkąta ramy.
Kiedy rower metalowy ulegnie wypadkowi, zwykle można dostrzec ślady
plastyczności stali w postaci odkształceń.
Obecnie stosuje się powszechnie kombinację metalowej ramy i karbonowego
widelca. Patrz Rozdz. B „Zrozumieć kompozyty". Stosunkowo duża plastyczność
metali i jej brak ze strony włókna węglowego oznacza, że w czasie wypadku
może wystąpić odkształcenie części metalowych a części karbonowe
pozostaną nienaruszone. Poniżej pewnego obciążenia widelec może pozostać
nienaruszony, nawet jeżeli rama zostanie uszkodzona. Powyżej pewnego
obciążenia karbonowy widelec ulegnie całkowitemu zniszczeniu.
Podstawy zmęczenia materiału
Zdrowy rozsądek podpowiada, że wszystko co jest używane nie może istnieć
wiecznie. Jeżeli coś jest używane częściej, intensywniej i w gorszych warunkach
tym krótsze jest życie tego przedmiotu.
Zmęczenie jest to termin używany do określenia skumulowanego uszkodzenia
jakiejś części spowodowanego powtarzającym się obciążeniem. Aby
spowodować uszkodzenie zmęczeniowe, obciążenie któremu poddawany jest
komponent musi być dostatecznie duże. Modelowym przykładem tego zjawiska
może być zginanie spinacza do przodu i do tyłu (obciążenie wielokrotne), aż nie
ulegnie złamaniu.
Ta prosta definicja pomoże Ci zrozumieć, że zmęczenie materiału nie ma nic
wspólnego z czasem i wiekiem. Rower stojący w garażu nie ulega zmęczeniu.
Zmęczenie materiału występuje tam gdzie przedmiot jest używany. Więc o jakim
rodzaju uszkodzenia rozmawiamy? Na poziomie mikroskopowym pęknięcie
tworzy wyjątkowo naprężoną powierzchnię. Jako że obciążenie występuje
wielokrotnie, pęknięcie powiększa się. W pewnym momencie pęknięcie staje się
widoczne gołym okiem. Następnie staje się tak duże, że element jest za słaby,
aby wytrzymać obciążenie, które mógłby wytrzymać, gdyby nie było pęknięcia. W
tej fazie może wystąpić całkowite i natychmiastowe zniszczenie elementu.
Można zaprojektować element, który będzie wytrzymały na zmęczenie
praktycznie bez ograniczeń. Wymagałoby to jednak zastosowania dużej ilości
materiału , a tym samym zwiększenia masy. Każda struktura, która ma być lekka
i wytrzymała nie będzie niezniszczalna. Samolot, samochód wyścigowy, motocykl
– wszystkie te pojazdy mają skończony zmęczeniowy czas życia. Gdybyś chciał
mieć rower o nieskończonym zmęczeniowym czasie życia, musiałby on ważyć
znacznie więcej, niż rowery produkowane obecnie. Tak więc wszyscy idziemy na
kompromis.
44