[新手聊车]以数据回复大家错误认识“钛合金偏软”，其实钛合金车架很硬，只是大家误传。 [复制链接]

本人专业设计钛合金车架6-7年，有丰富的钛合金车架设计经验及对钛合金材料属性的了解。希望大家有耐心看完下面比较长篇的解释，非常感谢大家。
国内现在有很多人误传“钛合金偏软”，以致都快形成共识了，其实这个是大家的误传，钛合金车架其实比铬钼钢还有铝合金都要硬，下面我会以一些材料属性和有限元分析的应力及应变，及一些权威材料属性对比图等等，以方便大家能够完全看懂。也希望大家能够消除对钛合金的偏见，然后能帮我多扩散，非常感谢。

钛合金软及不软体现在刚度上，刚度和应变是有关系的。（公式：K刚度=F恒力/ε应变）通俗的讲就是变形量越大，刚度越不好，就是发软。接着看关于应变的公式：ε应变=σ应力/E 杨氏模量或者弹性模量。其中这个弹性模量是各材料的属性，弹性模量越大，变形就越小，刚度就越好。咱们先做一个假设，假如钛合金、铝合金和铬钼钢在车架中某一点的σ应力相同，那么谁的E弹性模量越大，变形越小。铬钼钢的E最大，差不多2 E+5MPA,钛合金差不多1.1E+5 MPA，铝合金6.9E+4 MPA, 铝合金的弹性最小，因此如果相同应力情况下，铬钼钢变形最小，钛合金其次，铝合金最大。但是这个咱们是假设σ应力相同情况下，大家可能都听说过自行车欧盟标准，要涉及到疲劳试验，钛合金的疲劳强度比铬钼钢高很多，假设铬钼钢σ应力200MPA能通过测试，那么钛合金受到σ应力300-400PMA，还能通过测试。因此考虑到能通过测试，考虑到铬钼钢比钛合金的弹性模量大差不多一倍，那么这样算下来，钛合金和铬钼钢的刚度相当。但是钢密度比钛合金大差不多一倍。因此，如果保证过测试，刚度差不多，那么铬钼钢车架重量会比钛合金重一倍。铝合金比起钢和钛合金来，刚度会差更多。
如果这些公式大家看着头大，那么请看下面这张附图

图片:02.jpg

图中显示相同重量的钢和钛合金，刚度差不多相当，但是材料属性钛合金的疲劳强度比钢的要高很多，因此在保证能过欧盟测试的情况下，钛合金的刚度要比钢的好很多，换句话而言，钛合金比钢架要硬。铝合金差点意思。

再通俗的讲一下，如果大家有疑问，可以拿相同重量的钛合金、铝合金、铬钼钢管子，分别折弯试试，大家或许就知道哪个变形最小了。
下面请看我们用有限元分析软件做的应变分析和我们做实验论证的车架应变

描述:试验数据采集

图片:0055.jpg

描述:有限元分析

图片:006.jpg

这个我们已经论证过，钛合金刚度其实很好，也就是很硬，比起其他材料不软甚至还能保证各项性能优越。如果您感觉软，我感觉是听别人说，随着大家的误传，所以形成了这种心理。 如果车架确实软，那么可能跟您选择的车架材料不达标，或者设计及焊接不专业造成的。您可以搜搜钛合金车架国内和国外的专业测评，对钛合金的刚度都反映很好。


钛合金不软，而且比起其他材料很好，刚度也很好。所以请大家不要再误传，请大家帮我扩赛，非常感谢 。

高大上不懂帮顶

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学习啦！

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楼下怎么看

第一次听说

问：
1.螺纹是不是需要涂防融合剂

2.焊接难度怎么样？

看过市面上很多钛合金折叠车架，价格略高，难以下手

点进来我下意识的拉到下面找广告，居然没有。。。看来是我小人之心了

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我觉得楼主应该再加上价格因素进行分析，纯粹从技术角度讲得出跟现实完全相反的结论是很正常的。

楼主可不可以讲一下市面上的GR9（3AL2.5V），TC4（6AL4V）等常见的钛合金性能及适合应用于自行车的部位有何区别，给大家普及一下相关知识

相信很多车友在选择钛合金配件的时候都会被不同标号的材料绕晕的

差点被楼主忽悠了。
强度刚度都是按尺寸算的，所以强度要够的话钢管要比钛的厚。事实是高强度专用管材不是把普通铬钼钢，顶级钢管.4的壁厚，普通钛架.9的壁厚。

回到楼主思路。假设管径相同，要满足疲劳强度要求，钢管壁厚是钛的2倍，刚度和重量，钢架都是钛架的四倍!
车架设计哪是这么简单的参数比较，楼主忽悠谁呢？

自由质子:我觉得楼主应该再加上价格因素进行分析，纯粹从技术角度讲得出跟现实完全相反的结论是很正常的。 (2016-02-03 16:28) 

这个是事实，和现实也吻合，只是大家误传，国外对钛合金刚度还是认可的，就是国内，哈哈就是价格贵了点

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karn:差点被楼主忽悠了。
强度刚度都是按尺寸算的，所以强度要够的话钢管要比钛的厚。事实是高强度专用管材不是把普通铬钼钢，顶级钢管.4的壁厚，普通钛架.9的壁厚。
回到楼主思路。假设管径相同，要满足疲劳强度要求，钢管壁厚是钛的2倍，刚度和重量，钢架都是钛架的四倍!
车架设计哪 .. (2016-02-03 16:45) 

没忽悠谁，您可以参考 材料力学 ，然后按公式和实验分析一下！当然说他们都是按照相同规格管材设置的！可以共同探讨！

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小杨大人:没忽悠谁，您可以参考 材料力学 ，然后按公式和实验分析一下！当然说他们都是按照相同规格管材设置的！可以共同探讨！
 (2016-02-03 16:54) 

要想设计出刚度好，强度大车架，必须依靠有限元分析软件进行优化！

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我是完全看不懂

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我来说，一般五通和头管用的材料是CT4的其它地方用的是CT3

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我等业余玩家不关心这么高深的东西，只从价格上看就知道钛架比铬钼钢架好很多。所以只买价格合适的，反正也骑不坏。

来学习学习

  不用看，反正小布的钛合金前后叉，钢性比钢叉差不少，就是偏软，还脆，容易断。

看楼主写的东西就像看**日报的洗脑文章，没有数据，尽口号。

QBTQ:看楼主写的东西就像看**日报的洗脑文章，没有数据，尽口号。 (2016-02-03 17:57) 

这个数据算下来会很长的，还得依靠有限元软件，我应该按照既定条件，用软件分析出各种材料的变形云图，或许大家容易了解！

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这个数据算下来会很长的，还得依靠(我党领导的）有限元软件，我应该按照（我国国情）既定条件，用软件分析出各种材料的变形云图，或许大家容易了解（不赶你们信不信，反正我就信了）

你这个分析问题很大，哪能按照重量来算，太不专业了。明显专业方面知识不达标啊。

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看不懂，帮顶

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公爵骑士:你这个分析问题很大，哪能按照重量来算，太不专业了。明显专业方面知识不达标啊。
 (2016-02-03 18:41) 

这只是其中考量的一项指标，各项都有，请认真看完，不要断章取义，感谢

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学习起来真困难

我骑钛架感觉和铝架差不多颠……反正是不太喜欢这种骑感。

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我只知道美军的阿帕奇武装直升机用的是钛合金螺旋桨叶片，既然钢那么好，为啥“愚蠢”的美军不用，为什么钛合金叶片可以保证旋转中一片扇页中两枚20mm机炮可以不断裂，难道他们就是为了采购昂贵的钛合金而吃回扣！

楼主就把同样强度下的钛管和钢管的刚度，重量，价格数据贴下好了。
这里不吃饮文的。

哦怎么盘问这:楼主就把同样强度下的钛管和钢管的刚度，重量，价格数据贴下好了。
这里不吃饮文的。 (2016-02-03 21:43) 

请看文章内容，里面有相同强度各种材料刚度对比！另外请注意等效应力和疲劳强度关系！谢谢！请互相理解，我也是为了阐明材料的属性，麻烦您也多留意一些这些材料属性间的关系

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利害！！

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