Wetenschapsforum

Onlangs botste ik op het internet op het hieronder weergegeven artikel, waarbij geen bron stond vermeld. Het artikel was in het Frans geschreven en gemakshalve heb ik het dan ook vertaald. Vanuit mijn interesse voor fietsframe-geometrie had ik graag deskundige reacties en/of bedenkingen gekregen.
 
Torsiestijfheid van een fietsframe
 
In bochten en afdalingen is het frame onderworpen aan centrifugale krachten en komt het belang van de torsiestijfheid van een frame naar voor, evenals bij het rechtstaan op de pedalen en bij het remmen. De torsiestijfheid wordt vooral bepaald door de stijfheid van de schuine onderbuis (om die reden is deze oversized) en van de conisch gevormde balhoofdbuis. Een voldoende torsiestijfheid is belangrijk om 2 redenen:
 
1) beide wielen moeten maximaal op één lijn worden gehouden. Immers, wanneer het frame tordeert wijzen de wielen niet meer in dezelfde richting maar staan kruislings tegenover elkaar, waardoor de fiets zijn eigen bocht gaat rijden i.p.v. de bocht die de fietser in gedachten heeft.
 
2) verhinderen dat bij hoge snelheden het geheel, gevormd door het frame én de wielen (ook deze moeten dus voldoende stijf zijn), gaat trillen en de fiets bij trilling in zijn eigenfrequentie onbestuurbaar wordt door oscillatie.  
 
Deze instabiliteit is vaak inherent aan superlichte frames (bv. 750 g), waarvan de buiswanddikte op sommige plaatsen amper 0,4 mm bedraagt en waarbij zitten op de bovenbuis (bv. wanneer de renners wachten op het startschot) al inscheuring kan veroorzaken, alsook aan het gebruik van ultralichte wielen.
 
Laterale framestijfheid
 
Een laterale beweging van een framegedeelte t.o.v. van het andere framegedeelte ten gevolge van krachten, loodrecht op het vlak doorheen de frame-as, impliceert dat beide wielen weliswaar in een ander vlak komen te liggen, maar wel altijd evenwijdig blijven t.o.v. elkaar en daardoor altijd in dezelfde richting lopen, en dat is nu net wat vereist is. Dit fenomeen is te danken aan de flexibiliteit van het frame en dit soort flex implementeert de laterale vering-functie van het frame. Men probeert de flexkrachten zo dicht mogelijk bij het zwaartepunt van het frame op te vangen.                                                                                                                                                             
Een hogere laterale stijfheid kan worden bekomen door veelhoekige buisvormen en door een asymmetrisch frame (daar de aandrijving zich aan de rechterkant van het frame bevindt, wordt hierbij de rechterkant van de achterbrug steviger uitgevoerd dan de linkerkant, waardoor de krachtoverbrenging maximaal is en het framegewicht toch wordt beperkt)
 
Conclusie: waar de torsiestijfheid moet worden gemaximaliseerd, moet de laterale framestijfheid worden geoptimaliseerd. Beide stijfheden hebben hetzelfde doel, nl. beide wielen maximaal op éénzelfde lijn en zeker altijd evenwijdig houden.
 
P.S. Persoonlijke bedenking: de laterale stijfheid van de voorvork in zijn geheel en van de vorkbladen in het bijzonder speelt in dit kader toch ook een zeer belangrijke rol?

Heb je zelf bepaalde vragen op opmerkingen ?

@ boerje125
 
Ikzelf heb geen speciale bedenkingen, maar ik ben niet echt gespecialiseerd in deze materie. Wel interesseert het mij heel sterk, vandaar mijn vraag aan personen die wel specialist ter zake zijn of alles in die tekst effectief klopt?