山地自行车车架机械冲击试验案例 分享

机械冲击测试是实验室模拟产品在工作环境中受到一系列冲击时候，产品功能是否正常，是否存在性能失效情况，是一种用于评估产品或材料在受到突然的、剧烈的机械冲击时的性能的测试方法。在产品的实际存储、运输、使用过程中存在各种各样的冲击环境，如车辆运行中制动，货物搬动时候碰撞产生的冲击等。

试验目的是确定在正常和极限温度下，当产品受到一系列冲击时，各性能是否失效。冲击试验的技术指标包括:峰值加速度、脉冲持续时间、速度变化量(半正弦波、后峰锯齿波、梯形波)和波形选择。冲击次数无特别要求外每个面冲击3次共18次。

许多产品在使用、装卸、运输过程中都会受到冲击。冲击的量值变化很大并具有复杂的性质。因此冲击和碰撞可靠性测试适用于确定机械的薄弱环节，考核产品结构的完整性。冲击试验是瞬间性的，破坏性的。

山地自行车车架机械冲击试验

• 试验对象：一款高性能铝合金山地自行车车架，采用 6061 铝合金材质，经过热处理和焊接工艺制成，车架具有复杂的几何形状，包括多个管型结构用于连接车把、座管、后下叉等部件。

• 试验目的：山地自行车在崎岖山路骑行时，车架会承受各种复杂的冲击力，如石头撞击、跳跃落地冲击等。通过试验来验证车架的强度和韧性，确保其在极端条件下不会发生断裂，保障骑行者的安全。

• 试验过程：使用落锤冲击试验机，模拟不同能量的冲击。首先，将车架固定在试验台上，在车架的下管、座管和后下叉等关键部位，从不同角度施加冲击。例如，对下管模拟骑行过程中正面撞击石头的情况，采用 100 - 500 焦耳的冲击能量；对于座管，模拟从高处跳跃落地时受到的垂直冲击力，能量范围设定在 80 - 400 焦耳；后下叉则模拟侧面撞击障碍物的情况，冲击能量在 60 - 300 焦耳之间。每次冲击后，使用探伤设备检查车架是否有裂纹产生，并用高精度测量工具检查车架关键部位的变形量。

• 试验结果：在 300 焦耳左右的正面冲击下，车架下管出现了轻微的局部变形，但未产生裂纹。座管在 350 焦耳垂直冲击后，保持良好的完整性。后下叉在 250 焦耳侧面冲击时，发现有微小裂纹出现。根据结果，对车架的后下叉结构进行优化，增加管材的厚度，并改进焊接工艺，加强薄弱部位的连接强度。