El hilo de la RIGIDEZ

Tema en 'Mecánica' iniciado por Nugent, 28 Jun 2018.

  1. Nugent

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    Hola chicos, estoy muy confundido respecto a esta palabra. Siempre escucho que el carbono, por regla general, es mas rigido que el aluminio. Por el contrario, yo siempre he creido que el carbono es mucho mas flexible y yo siempre he creido que rigidez y flexibilidad eran caracteristicas opuestas.

    Segun la Wikipedia, la rigidez es una medida cualitativa de la resistencia a las deformaciones elásticas producidas por un material, que contempla la capacidad de un elemento estructural para soportar esfuerzos sin adquirir grandes deformaciones.

    Por ello entiendo que la rigidez es la capacidad de un material de volver al estado original, porque viendo videos a camara superlenta, el carbono se deforma que da gusto, pero le cuesta mas romper que al aluminio.



    Alguien puede explicarme los motivos por los que el carbono se considera mas rigido?
     
  2. Bike@Beer

    Bike@Beer Miembro Reconocido

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    En realidad la rigidez es la capacidad de un cuerpo para soportar cargas o tensiones sin deformarse.

    Las aleaciones para producir el aluminio consiguen unas propiedades mecánicas (ductilidad, dureza, etc) limitadas.
    El carbono, en cambio, se fabrica a medida según las necesidades para lo que vaya a ser utilizado, pudiendo mezclar la fibra de carbono con distintos grados de elasticidad o rigidez, de modo que no presenta las limitaciones del aluminio y deviene más rígido. Consecuencia de ello es necesaria una carga mayor para deformar el carbono.
     
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  3. Nugent

    Nugent Miembro activo

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    Gracias por tú explicación. Ahora a lo que no le encuentro mucho sentido es a la gente que dice que se ha comprado una bici nueva (o ruedas, etc) de carbono de tal marca y nos cuenta que su rigidez es increible. Basicamente porque por regla general el carbono flexa más, de ahi a que según los diseños absorba más las vibraciones, baches, etc. En todo caso se podría decir que es muy rigida porque ha podido dar saltos de 2 metros y el cuadro sigue igual.
     
  4. Bike@Beer

    Bike@Beer Miembro Reconocido

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    Si repasas mi post anterior observarás que digo:

    "...pudiendo mezclar la fibra de carbono con distintos grados de elasticidad o rigidez...".

    Esto es válido en un cuadro y en unas ruedas. De hecho, los cuadros de carbono están diseñados y construidos de tal manera que los puntos críticos soporten una mayor carga, superponiendo e intercalando las distintas capas de diferente trenzado, y mezclando la fibra de carbono con distinto módulo (grados de elasticidad o rigidez). Y esto se hace según los requerimientos de cada diseño para cada una de las zonas del componente (cuadro, llanta, etc.).

    Tema absorción de vibraciones: te diria que, técnicamente, el carbono tiene una gran elasticidad molecular y baja densidad. Eso es bueno para minimizar la fatiga del material. A eso habria que añadir el diseño de la bicicleta en cuanto a su geometria, anchura de las llantas, pero tambien al balon de las cubiertas. No todo se resume en el material del cuadro.

    Saludos.
     
  5. DdOoSsYy

    DdOoSsYy Miembro activo

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    Al final, lo bueno del carbono respecto al aluminio es que está hecho de fibras y de resina. De manera que, en los tirantes por ejemplo, puedes hacer una combinación de fibras y resina que resulte en unos tirantes que apenas se deforman horizontalmente, pero bastante flexibles verticalmente (por ejemplo cuadros de rally que sustituyen un pivote de giro de la suspensión trasera por la elasticidad del carbono). Aplicado a un cuadro rígido te permite comodidad (flexibilidad ante los baches) pero rigidez en el pedaleo (deformación lateral y torsional).
    En un cuadro de aluminio, el tirante es un tubo. Con hidroformados y conificafos y demás, se puede jugar un pelín con espesores y tal, pero la rigidez va a ser bastante constante en general en todo el tubo. Si fabricas un tubo para q aguante muy bien la flexión y torsión del pedaleo, se te caen los empates al coger un bache. Si lo fabricas para que sea tan cómodo cómo el carbono en los baches al primer sprint retuerces el cuadro como un spaghetti, así que al final se diseña para um punto intermedio.

    El carbono te permite mucha más flexibilidad en ese aspecto, pudiendo hacer un tubo flexible verticalmente y rígido horizontalmente. El metal no permite eso.

    Un saludo.

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  6. Bike@Beer

    Bike@Beer Miembro Reconocido

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    Muy bien explicado. ;)
     

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