作者: Bike (要買鋰基高溫黃油請Q我) 站內: EVOLUTION
標題: Re: 請教一下輪框問題@@"
時間: Mon Oct 25 01:15:02 2004

※ 引述《idome (拍賣BW'S(小黑號)XD!!!)》之銘言：
> 主要是想問輪框有無"轉動的方向性"?
> 一直以來我以為框是有轉動的方向性的QQ"
> 例如:
>                  \ \
>                -- O --
>                  \ \          (畫的不好請見諒)
> 以上O為軸心  \跟--是框爪
> 這樣的設計我一直以為是向右行進的方向才對
> 但在別的版面有別的車友是說框無所謂方向性
你該不會是要拿速克達的輪子改到打檔車上的嗎?
> 這讓小弟有所疑問
> 所以來向各位先進請教^^"
> 謝謝~~
>                           \ /
> 當然我也有想到像是       --O--  此種放射式的框的方向性問題^^"
>                           / \
不知道你所謂的輪框的方向性，是否指的是框爪角度與行進方向的關係呢？
鋼絲框就不用討論了，你的疑問應該是針對鑄鋁 or 鑄鐵框，一體成型那種對吧？
我以上述兩點為假設，提供我的看法
1.行進方向性：主要影響框爪的受力方向，以及內部的應力分佈
2.應力-應變關係：應力=楊氏係數×應變，先以簡單的樑為例。當樑一端固定，
  另一端受力時，如同圖一所示，左端的 "//" 符號代表固定端，使樑在 x,y
  方向無法運動，最右端施一外力 F。

                    //           ↓F
                    //██████      x↑
                    //                �   →y
                    <圖一.樑的受力模型>

  此時樑會因為受力變形，內部有應力分佈，其模型如圖二所示

                                  ↓F
                     //▅▅▅▅▅▅
                       -------------中性軸
                     //▅▅▅▅▅▅

                    <圖二.樑的內部受力模型>
  我們可以假想樑由無限多個薄板疊加而成為一個樑(微積分概念，薄板對y軸積分)。
  我們可以找到其中一個薄板，在施加外力後無變形，稱為中性軸，並找出以此模型
  以及此內部受力狀況。以圖依而言，中性軸以上，樑內部受張力；中性軸以下受壓力。
  整體的變形方式稱為 bending，會有一 bending monent，方向為入xy平面的Z軸。
  (右手定則)

3.輻射式的框爪就如同一根根平直的樑，銜接輪轂端看成圖一的固定端，銜接輪框端
  看成施力端，施力方向由行進方向決定。從這個模型可看出，不管行進方向是左方
  還是右方，每根框爪都會以中性軸為界，一半承受張力，另一半承受壓力。另一個
  重要關鍵是框爪與輪轂銜接處的硬力分佈，由於左右兩邊都是90度，所以是對稱的。
  從此我推測，此種幾何設計不用在意行進方向。不過安裝上要考慮碼表齒輪、碟盤
  位置，所以買來還是照裝就好。
4.我們將"3"推廣成彎曲的框爪(像是追風框)，或者是誆爪本身是直的，但是與輪轂
  有一角度(像是FZx)。雖然內部應力分佈也可分為張力與壓力兩種，此時的重點則
  要考慮框爪與輪轂銜接處的應力分佈。若將原廠的安裝方向與反向安裝相互比較，
  可發現反向安裝，其應力分佈比原廠安裝方向集中，在結構安全性上必須多加考慮
  從上述，我推論此種設計有方向性。
5.看到此處，想必很多人有疑問：為何明明受力大小一樣，幾何外型與應力分佈有關
  係嗎？OK，讓我們從比較學理的角度切入
   i.觀察物理現象→定性定量→找出數學方程式→利用邊界條件or初始條件求解。
     白話的說，我們可以假想在空間中有一"結界"，結界內的狀況就是利用上述的
     "數學方程式"描述，也就是定性，而決定量值(定量)，就必須靠"邊界條件"或
     "初始條件"決定。
  ii.基於上述的概念，機件的應力與應變關係也可以寫成一數學式，而機件的"幾何
     外型"與固定方式，就是"i"所謂的邊界條件。
  iii.最簡單的例子，就是機械加工中常見的倒角，就是為了避免幾何外型上的"不連
      續性"而產生應力集中。換言之，倒角改變了邊界條件，進而影響內部的應力分
      佈。

上述推論與理論對應關係
1.樑的受力部分：參考材料力學
2.邊界條件(boundary conditions, boundary value problems)＆
  初始條件(initial conditions, initial value problems) 參考工程數學
3.應力集中、倒角：材料力學、有限單元法(也有人稱有限元素法,finite element
  analysis)

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