Giant momentum Anleitung Seite 140

angewandt werden, wenn es mit anderen Metallen in Berührung kommt, da eine galvanische Korrosion eintreten kann.
Metalle sind vergleichsweise duktil. Duktil bedeutet, dass man Sie biegen, knicken und dehnen kann, bevor sie brechen.
Generell kann man sagen, dass von den Materialien, die für den Bau von Fahrradrahmen verwendet werden, Stahl der duktilste ist.
An zweiter Stelle folgt Titan, Aluminium bildet das Schlusslicht.
Metalle unterscheiden sich in ihrer Dichte. Die Dichte ist das Gewicht pro Materialeinheit. Stahl wiegt 7,8 g/cm³ (Gramm pro
Kubikzentimeter), Titan 4,5 g/cm³ und Aluminium 2,75 g/cm³. Im Vergleich dazu beträgt die Dichte des Carbonfaserkomposits
1,45 g/cm³.
Metalle können ermüden. Bei ausreichend vielen Gebrauchszyklen sowie ausreichend hohen Belastungen können Metalle eventuell
Risse ausbilden, die zu einem Versagen führen. Es ist äußerst wichtig, dass Sie den weiter unten erläuterten Themenbereich
"Grundlagen der Materialermüdung" lesen.
Nehmen wir an, dass Sie gegen einen Bordstein, in einen Graben, gegen einen Stein, ein Auto, einen anderen Radfahrer oder einen
anderweitigen Gegenstand fahren. Bei jeder Geschwindigkeit, die über die eines schnellen Spaziergangs hinausgeht, bewegt sich
Ihr Körper weiter vorwärts. Der Impuls verlagert Sie über die Vorderseite Ihres Fahrers. Sie können und werden nicht auf dem
Fahrrad sitzen bleiben und das, was mit dem Rahmen, der Gabel oder den weiteren Komponenten geschieht, ist nichts im Vergleich
zu dem, was Ihrem Körper zustößt.
Was sollten Sie von Ihrem Metallrahmen erwarten? Dies hängt von vielen komplexen Faktoren ab. Aus diesem Grunde erklären wir
Ihnen, dass das Kollisionsverhalten kein Kriterium für die Konzipierung des Fahrrads sein kann. Vor dem Hintergrund dieses
wichtigen Hinweises können wir sagen, dass die Gabel oder der Rahmen verbiegen oder einknicken kann, wenn der Aufprall stark
genug ist. Bei einem Stahlfahrrad kann die Stahlgabel schwer verbogen werden, wohingegen der Rahmen unbeschädigt bleibt.
Aluminium ist zwar weniger duktil als Stahl, jedoch ist zu erwarten, dass die Gabel oder der Rahmen verbiegt oder einknickt.
Bei einem stärkeren Aufprall kann das obere Rohr aufgrund der Spannung brechen, während das untere Rohr einknickt. Bei einem
stärkeren Aufprall kann das obere Rohr aufgrund der Spannung brechen und das untere Rohr einknicken, während das Steuerrohr
und die Gabel vom Hauptdreieck abgetrennt werden.
Bei einem Zusammenstoß eines Metallfahrrads wird die Duktilität durch verbogenes, eingeknicktes oder zusammengefaltetes Metall
bezeugt.
Für gewöhnlich wird der Hauptrahmen heutzutage aus Metall gefertigt, die Gabel besteht hingegen aus Carbonfaser. Siehe unten
aufgeführten Abschnitt B "Kenntnisse über Komposite". Die relative Duktilität von Metallen und der Mangel an Duktilität bei
Carbonfasern bedeuten, dass Sie bei einem Zusammenstoß Verbiegungen oder Knicke im Metall erwarten können, jedoch keine im
Carbon. Unter bestimmten Belastungen kann die Carbongabel sogar dann intakt bleiben, wenn der Rahmen beschädigt wird.
Unter bestimmten Belastungen bricht die Carbongabel hingegen vollständig.
Grundlagen der Materialermüdung
Der gesunde Menschenverstand sagt uns, dass nichts, was benutzt wird, ewig hält. Je mehr und unpfleglicher man etwas benutzt
und je schlechter die Umstände sind, unter denen man es verwendet, desto kürzer ist die Lebensdauer.
Ermüdung ist der Begriff, der verwendet wird, um Schäden an einem Bauteil zu beschreiben, die sich aufgrund einer wiederholten
Belastung angesammelt haben. Ermüdungsschäden entstehen, wenn die Belastung, der das Bauteil ausgesetzt wird, groß genug
ist. Ein primitives, häufig benutztes Beispiel hierfür ist das Verbiegen einer Büroklammer nach vorn und hinten (wiederholte
Belastung), bis sie bricht. Diese einfache Definition hilft Ihnen zu verstehen, dass Ermüdung nichts mit der Zeit oder dem Alter zu tun
haben. Ein Fahrrad in der Garage erleidet keine Materialermüdung. Materialermüdungen treten nur durch Gebrauch auf.
Über was für eine Art von "Schaden" sprechen wir also? Auf mikroskopischer Ebene betrachtet bildet sich ein Riss in einem Bereich
aus, der unter hoher Spannung steht. Wird die Belastung wiederholt angewandt, wächst der Riss. Ab einem gewissen Punkt wird
der Riss für das bloße Auge sichtbar. Der Riss wird eventuell so groß, dass das Bauteil zu schwach ist, die Last zu tragen,
die es ohne den Riss tragen könnte. An diesem Punkt kann ein vollständiges und sofortiges Versagen des Bauteils eintreten.
Man kann ein Bauteil dermaßen widerstandsfähig gestalten, dass es nahezu unendlich lange hält. Hierfür werden allerdings viel
Material und viel Gewicht benötigt. Jede Struktur, die leicht und stark sein muss, ermüdet irgendwann. Flugzeuge, Rennautos,
Motorräder – allesamt sind mit Bauteilen ausgerüstet, die früher oder später ermüden. Wenn man sich Fahrräder mit einem
unendlich langen Lebenszyklus wünschen würde, würden diese weitaus mehr wiegen als die Fahrräder, die heutzutage verkauft
werden. Somit gehen wir alle Kompromisse ein: Das von uns gewünschte, wunderbare, leichtgewichtige Hochleistungsfahrrad
erfordert, dass wir die Struktur überprüfen.
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