Fiets.nl

[quote="Amclassic-fan"]Niet alleen stijf genoeg zijn is met zo'n gewicht een issue, ook de sterkte wordt een probleem. LW's met 20-20 kunnen volgens mij die 100 kg makkelijk hebben, spaakbreuk bij een LW wiel lijkt me trouwens erg sterk. Volgens mij weet je FM niet helemaal waar die 't over heeft. quote]


Sorry zeg alleen maar wat mijn FM uit ervaring zegt:van alle setjes die hij verkocht heeft (weet niet hoeveel) is er maar 1 die nog geen problemen heeft gehad en die weegt 55 kg.En om een setje te kopen (clincher versie) van 3000 euro om deze na enkele ritten al stuk te rijden is ook zo zot.Wil wel graag LW monteren.

Ben ik wel heel benieuwd wie jouw FM is. Ik heb nog nooit een spontaan gebroken spaak in een LW wiel gezien. Bij bijv Columbia rijden ze op zelf gekochten LW's, bij Sparkasse was 't enige probleem dat er LW's gejat zijn, maar voor de rest hoor ik niemand klagen. Zijn hier ook een heel aantal forumleden met LW's. Ik zal geen namen noemen, maar de meeste wegen heel wat meer dan die 55 kg.

LW kent inmiddels ook nog een aardig verzekeringsprogramma. Neem dat er bij en je bent risico loos!

Ik ben het met AmClassic-fan eens: comfort meten in een statische test, zoals Tour doet, is grotendeels kul. Het comfort heeft te maken met de demping van laagfrequente trillingen in het frame. Dat is een andere eigenschap dan buiging of stijfheid.

Cervélo gebruikt Nastran om haar frames mee te ontwerpen. Nastran is een van de meest toonaangevende pakketten op het gebied van eindige elementen ontwerptechnieken. Hierin kun je aan een geometrisch ontwerp materiaaleigenschappen meegeven en in een grid alle belastingen en spanningen berekenen en zo bepalen hoeveel en welk materiaal je nodig hebt op welke plaats zodat er niks breekt.

Een tweede belangrijke component is het het berekenen van de dynamica van het frame. Welke belastingen en trillingen treden er op in het frame tijdens een bepaald belastingspatroon op het frame. In de dynamica spelen andere factoren een rol zoals de demping van trillingen en het vaststellen van de eigenfrequentie(s) van het frame.

Doordat het frame van carbon is gemaakt en de matten waaruit het frame wordt gemaakt bestaat uit uni- en bidirectionele vezels (vezels in een richting met een lichte weefdraad voor het verband en twee haakls op elkaar liggende geweven vezels) Kun je gaan spelen met de lay-up of de samenstelling van de vezelrichtingen om:
a) Sterkte te krijgen in de richting(en) waar de belasting werkt (daardoor lichter en sterker)
b) Trillingsdemping demping door de opeenvolging van verschillende vezelorientaties.

Cervélo is een van de framebouwers die het ontwerp van nieuwe frames iets verder bekijken dan alleen op sterkte, dat kun je bij wijze van spreken op de achterkant van een bierviltje uitrekenen. Het technische verhaal achter bijvoorbeeld de R3 frames deugt in iedergeval en dat is mede te danken aan de technische aanpak, kennis en inzicht van de ontwerpers.

21st-century schreef:Hier de upgrade van mijn R3 SL. bontrager Aeolus wielen en campa record 2009 skeleton brakes. Ik moet het met iets meer gewicht doen precies 7.0 kilo
Wielen lopen echt meer dan fantastisch.

ziet er goed uit met die nieuwe wieltjes

Vervelend die foto's door het comfortverhaal door...

mrcoffee schreef:Ik ben het met AmClassic-fan eens: comfort meten in een statische test, zoals Tour doet, is grotendeels kul. Het comfort heeft te maken met de demping van laagfrequente trillingen in het frame. Dat is een andere eigenschap dan buiging of stijfheid.

Het klopt dat demping een andere eigenschap is van een materiaal of constructie, maar het heeft beide (buiging/stijfheid en demping) wel degelijk met het comfort te maken IMO. En daarbij heeft de materiaaleigenschap demping zelfs een zeer ondergeschikte rol denk ik.

Als je rijdt krijg je trillingen door vanuit de oneffenheden van de weg. Demping zou in mijn beleving enkel een rol spelen als je door 1 oneffenheid rijdt, je fiets in trilling geraakt en demping er voor zorgt dat die trillingen afnemen en uiteindelijk verdwijnen. Het punt is nou juist dat je bij fietsen constant trillingen door krijgt (bij 8 bar over normaal tot slecht asfalt/klinkers of nog erger). Dat het systeem constant gevoed wordt door dynamische belastingen, zorgt er voor dat de eigenschap demping min of meer buitenspel wordt gezet. Want eer dat het systeem uberhaupt een binnenkomende trilling aan het dempen is, komt de volgende al weer binnen. Ook is de demping vanuit het materiaal zelf niet van zo'n invloed dat die bij het materiaal van Cervelo opeens heel anders zal zijn dan die van welke carbonboer dan ook. Die invloed op het dynamische verhaal is verwaarloosbaar. Anders is het bij een mtb-voorvork waar je over echte demping kan spreken met veren in een oliebadje.

Bovendien is de comfortbeleving niet een dynamisch probleem in de zin van dynamische opslingering (resonantie) denk ik. Daarvoor zijn de dynamische belastingen (oneffenheden, etc) veel te onregelmatig van karakter (de aanstootfrequentie is niet constant genoeg om over langere tijd het systeem in een eigenfrequentie aan te stoten). Juist de makkelijkheid waarmee een systeem (niet enkel het frame, maar ook juist de bandjes, stuurpen, stuur, zadeldek, zadelrails) vervormt bij impact (dus wel degelijk buiging/stijfheid), zal zorgen voor energieopname die je vervolgens niet in je kont voelt...

mrcoffee schreef:Cervélo gebruikt Nastran om haar frames mee te ontwerpen. Nastran is een van de meest toonaangevende pakketten op het gebied van eindige elementen ontwerptechnieken. Hierin kun je aan een geometrisch ontwerp materiaaleigenschappen meegeven en in een grid alle belastingen en spanningen berekenen en zo bepalen hoeveel en welk materiaal je nodig hebt op welke plaats zodat er niks breekt.

Wat is er zo bijzonder aan Nastran dan? Waarin verschilt het t.o.v. de 1001 Eindige Elementen Programma's die er op de wereld zijn? Allemaal pakketten waarmee je eenvoudig structuren kunt berekenen en kunt doen wat je in je tweede zin beschrijft. Het ontwerp van fietsen is een zeer kleine markt en valt in het niet bij bv de auto- of vliegtuigindustrie. Zowel qua omvang als complexiteit. Er zijn programma's zat waarmee je een simpel fietsframe kan ontwerpen.
Het bepalen van de eigenfrequenties is appeltje/eitje voor al die programma's. De juiste dynamische belastingen aanbrengen, responsfuncties analyseren en ontwerpen daarop aanpassen is wat lastiger uiteraard, maar dat is onafhankelijk van het programma en juist meer afhankelijk van de slimheid van de ontwerpers.

En je kunt dan ontwerpen aan een frame wat je wilt, maar uiteindelijk speelt die slechts een kleine rol naar mijn gevoel als je alleen al kijkt naar de verhouding tussen de vervormingen van een frame onder impact en de vervormingen van bijvoorbeeld je stuur/stuurpencombinatie of je bandjes of je zadeldek/-rails.

litespeed schreef:Vervelend die foto's door het comfortverhaal door...

mrcoffee schreef:Ik ben het met AmClassic-fan eens: comfort meten in een statische test, zoals Tour doet, is grotendeels kul. Het comfort heeft te maken met de demping van laagfrequente trillingen in het frame. Dat is een andere eigenschap dan buiging of stijfheid.

Het klopt dat demping een andere eigenschap is van een materiaal of constructie, maar het heeft beide (buiging/stijfheid en demping) wel degelijk met het comfort te maken IMO. En daarbij heeft de materiaaleigenschap demping zelfs een zeer ondergeschikte rol denk ik.

Als je rijdt krijg je trillingen door vanuit de oneffenheden van de weg. Demping zou in mijn beleving enkel een rol spelen als je door 1 oneffenheid rijdt, je fiets in trilling geraakt en demping er voor zorgt dat die trillingen afnemen en uiteindelijk verdwijnen. Het punt is nou juist dat je bij fietsen constant trillingen door krijgt (bij 8 bar over normaal tot slecht asfalt/klinkers of nog erger). Dat het systeem constant gevoed wordt door dynamische belastingen, zorgt er voor dat de eigenschap demping min of meer buitenspel wordt gezet. Want eer dat het systeem uberhaupt een binnenkomende trilling aan het dempen is, komt de volgende al weer binnen. Ook is de demping vanuit het materiaal zelf niet van zo'n invloed dat die bij het materiaal van Cervelo opeens heel anders zal zijn dan die van welke carbonboer dan ook. Die invloed op het dynamische verhaal is verwaarloosbaar. Anders is het bij een mtb-voorvork waar je over echte demping kan spreken met veren in een oliebadje.

Je hebt gelijk dat materiaal alleen niet heilig is. Door een bepaalde vormgeving van de framedelen kun je de dynamische eigenschappen bepalen. En helaas moet ik je teleurstellen want de actieve vering zoals een oliedemper in de voor- of achtervork van een MTB is net zozeer een (gedempt) massa-veer systeem als een gewone hardtail of achtertrein van een racefiets. Ik ga met je mee dat actieve vering vele malen beter is (comfortabeler) dan een passief systeem zoals bijvoorbeeld de achtertrein van een racefiets. Natuurlijk zal een actief systeem eren veel breder spectrum aan trillingen kunnen verwerken en ook veel beter betsand zijn tegen impulsbelastingen. Beweren dat het geen invloed heeft is natuurlijk onzin.

Je moet als ontwerper weten waar je mee bezig bent. Iedereen kan een frame in elkaar tekenen maar het verschil zit hem in de nuance. Welke vorm kies je voor de framedelen en gebruik je uitsluiten unidirectioneel georenteerde vezels, bidirectioneel of misschien wel gewoon staal? Er zijn zoveel framebouwers en toch zoveel verschillen in aanpak, inzicht, vormgeving, gewicht, stijfheid en .. comfort.

litespeed schreef: Bovendien is de comfortbeleving niet een dynamisch probleem in de zin van dynamische opslingering (resonantie) denk ik. Daarvoor zijn de dynamische belastingen (oneffenheden, etc) veel te onregelmatig van karakter (de aanstootfrequentie is niet constant genoeg om over langere tijd het systeem in een eigenfrequentie aan te stoten). Juist de makkelijkheid waarmee een systeem (niet enkel het frame, maar ook juist de bandjes, stuurpen, stuur, zadeldek, zadelrails) vervormt bij impact (dus wel degelijk buiging/stijfheid), zal zorgen voor energieopname die je vervolgens niet in je kont voelt...

Nee? Moet je eens een fiets meemaken dat shimmy vertoont! Ook dat is comfort...
Vanuit het perspectief van het wegdek denk ik dat je inderdaad het hele systeem moet beschouwen: frame, wielen, zalpen zadel etc. Maar alles begint bij een gezond begin. Ik kan moeiteloos een knalhardframe maken dan is die fiets inderdaad met 4 bar in de bandjes boterzacht. Maar volgens mij ben je dan de andere ontwerpfactoren (snelheid) wel uit het oog verloren. Ja, alle onderdelen dragen bij. Nee, ik kan niet van een waardeloos ontwerp opeens een pluche zeteltje maken zonder iets anders op te offeren. Het gaat om het totaal pakket aan rabndvoorwaarden en vandaaruit mag de ingenieur gaan itereren naar een fabeltastisch eindontwerp

litespeed schreef:

mrcoffee schreef:Cervélo gebruikt Nastran om haar frames mee te ontwerpen. Nastran is een van de meest toonaangevende pakketten op het gebied van eindige elementen ontwerptechnieken. Hierin kun je aan een geometrisch ontwerp materiaaleigenschappen meegeven en in een grid alle belastingen en spanningen berekenen en zo bepalen hoeveel en welk materiaal je nodig hebt op welke plaats zodat er niks breekt.

Wat is er zo bijzonder aan Nastran dan? Waarin verschilt het t.o.v. de 1001 Eindige Elementen Programma's die er op de wereld zijn? Allemaal pakketten waarmee je eenvoudig structuren kunt berekenen en kunt doen wat je in je tweede zin beschrijft. Het ontwerp van fietsen is een zeer kleine markt en valt in het niet bij bv de auto- of vliegtuigindustrie. Zowel qua omvang als complexiteit. Er zijn programma's zat waarmee je een simpel fietsframe kan ontwerpen.
Het bepalen van de eigenfrequenties is appeltje/eitje voor al die programma's. De juiste dynamische belastingen aanbrengen, responsfuncties analyseren en ontwerpen daarop aanpassen is wat lastiger uiteraard, maar dat is onafhankelijk van het programma en juist meer afhankelijk van de slimheid van de ontwerpers..

Ik ken Nastran toevallig en het wordt bij ons gebruikt voor bijvoorbeeld dynamische berekeningen op vliegtuigvleugels en zelfs CFD (Continuous Flow Design) berekenen van luchtstromen en daarbij behorende fluttermodellen. Nastran is daarin de marktleider maar inderdaad je hebt gelijk dat er vele andere paketten zijn. Trek gebruikt bijv SolidWorks voor haar ontwerpen.

Maar er zijn vele framebouwers die zeggen dat ze FEM software (Finite Elements Method of Eindige elementen analyse) gebruiken bij het ontwerp van hun frames en toch lijkt een Trek in de verste verte niet op een Colnago al zet ik er dezelfde onderdelen op.

litespeed schreef: En je kunt dan ontwerpen aan een frame wat je wilt, maar uiteindelijk speelt die slechts een kleine rol naar mijn gevoel als je alleen al kijkt naar de verhouding tussen de vervormingen van een frame onder impact en de vervormingen van bijvoorbeeld je stuur/stuurpencombinatie of je bandjes of je zadeldek/-rails.

Dat ben ik met je eens maar zeggen dat een frame er niet toe doet is onzin.
Bottom line is: ontwerp een gezond frame zet en goede onderdelen op. The proof of the pudding is in the eating, zoals ze zeggen. Een 500x500 matrix ziet er leuk uit maar het gaat er wel om wat je als rijder uiteindelijk voel en ervaart.

Naar mijn mening zitten bij Cervélo, maar ook bijvoorbeeld bij Trek, gewoon vakmensen. Die balanceren altijd tussen de verschillende ontwerp criteria: aerodynamisch, licht, stijf, comfortabel, stabieliteit, wendbaar... Gelukkig blijft ontwerpen gewoon een vak Er zijn niet voor niets zoveel frames en onderdelen en die verschillen niet allen maar in gewicht of qua vormgeving.

Leuk onderwerp

Maar om even terug te komen op die volledig statische comforttesten. Zelfs voor het eenvoudige geval dat je enkel door 1 kuil heen rijdt, waardoor het frame een klap aan de berijder door zal geven zegt die verticale stijfheidswaarde lang niet alles. Die klap van het gat in de weg komt nog al wat sneller aan dan een gewicht wat rustig op 't frame duwt.

Een ander punt is het gewicht wat ze voor de belasting gebruiken, bij Tour is dat 102,7 kg.
Het enige wat eigenlijk gemeten wordt is hoever het frame doorzakt als er een dikke Duitser op gaat zitten, die z'n complete gewicht op 't zadel heeft rusten.

De huidige manier van een frame karakteriseren is natuurlijk lekker makkelijk. Maar de methode deugt gewoon niet. Het zou al beter zijn om een hele serie metingen te doen met verschillende gewicht. Niet ieder gat in de weg is namelijk even diep
Het verklaart wel meteen waarom de testen soms totaal niet overeenkomen met de praktijk.

mrcoffee schreef:En helaas moet ik je teleurstellen want de actieve vering zoals een oliedemper in de voor- of achtervork van een MTB is net zozeer een (gedempt) massa-veer systeem als een gewone hardtail of achtertrein van een racefiets.

Want wat is er gedempt aan een achtertrein van een fiets dan? Je verward volgens mij vervorming van de achtertrein met demping, of niet? En dat is niet terecht. Bij een achtertrein kan enkel het materiaal dempen en dat is verwaarloosbaar. Als je een perfecte harmonische belasting op de achtertrein los zou laten zul je die demping in een responsfunctie nauwelijks waar kunnen nemen. Als je hetzelfde doet bij een geveerde voorvork met oliesmoring zie je de demping duidelijk terug (open deur, maar voor de zekerheid genoemd).

Neemt niet weg, dat ze bij de R3 met de achtertrein een comfortabele constructie hebben weten te maken. Maar wel als gevolg van het aspect stijfheid (namelijk de axiale vervorming van de achtervork door de geringe rekstijfheid van de doorsnede = kleine oppervlakte x E-modulus), en niet als gevolg van het aspect demping IMO.

mrcoffee schreef:

litespeed schreef:Bovendien is de comfortbeleving niet een dynamisch probleem in de zin van dynamische opslingering (resonantie) denk ik. Daarvoor zijn de dynamische belastingen (oneffenheden, etc) veel te onregelmatig van karakter (de aanstootfrequentie is niet constant genoeg om over langere tijd het systeem in een eigenfrequentie aan te stoten). Juist de makkelijkheid waarmee een systeem (niet enkel het frame, maar ook juist de bandjes, stuurpen, stuur, zadeldek, zadelrails) vervormt bij impact (dus wel degelijk buiging/stijfheid), zal zorgen voor energieopname die je vervolgens niet in je kont voelt...

Nee? Moet je eens een fiets meemaken dat shimmy vertoont!

Dat is flauw. Welke fiets heeft er tegenwoordig nog shimmy EN heeft als achterliggende oorzaak een slecht frame? En bovendien heeft shimmy een ander soort belasting als aanjager. Niet die vanuit het wegdek.

mrcoffee schreef:Ik ken Nastran toevallig en het wordt bij ons gebruikt voor bijvoorbeeld dynamische berekeningen op vliegtuigvleugels en zelfs CFD (Continuous Flow Design) berekenen van luchtstromen en daarbij behorende fluttermodellen.

Interessant. Ik dacht al zoiets. Dat moet een stevig pakket zijn, maar voor een goed ontwerp van een fietsframe incl evt dynamische aspecten heeft het dus totaal geen toegevoegde waarde. Of ga je nu beweren dat er fietsen in trilling raken als gevolg van Vortex-oscillaties aan de achterzijde van de zitbuis o.i.d....?

mrcoffee schreef:

litespeed schreef:En je kunt dan ontwerpen aan een frame wat je wilt, maar uiteindelijk speelt die slechts een kleine rol naar mijn gevoel als je alleen al kijkt naar de verhouding tussen de vervormingen van een frame onder impact en de vervormingen van bijvoorbeeld je stuur/stuurpencombinatie of je bandjes of je zadeldek/-rails.

Dat ben ik met je eens maar zeggen dat een frame er niet toe doet is onzin.

Eensch! Dat zal ik dus ook nooit beweren...

Voor de rest ben ik het behoorlijk met je eens hoor! Serieus.

Vervorming an sich is geen maat voor de demping maar demping kan niet bestaan zonder de vervorming. Alleen aan vervorming heb je niks de wisselende trillingen die worden doorgegeven moeten ergens verdwijnen.

Ik heb een plaatje bijgevoegd waarin je ziet welk belasting spectrum wordt aangeboden op de achter en vooras en wat er uiteindelijk bovenaan doorkomt. Het is een beetje scharrig maar het geeft een beetje een idee.
Er wordt in een PDS of Power Density Spectrum weergegeven in het frequentiedomein wat de amplitude is van de trillen(en) is en welkje frequenties worden aangeboden. De blauwe lijnen zijn de aangebrachte trillingspectra en de rode wat er wordt doorgegeven. Daarboven zie je de trillingen in het tijdsdomein maar dat is wat moeilijk interpreteerbaar, mede door de scharrigheidsfactor. Ze hebben in deze meting de hele fiets MET wielen in beschouwing genomen. Maar zo meet je comfort ipv een beetje doorbuiging meten!

Toevallig is dit een plaatje van specialized die met het gebruik van Zertz inserts de mechanische dempingseigenschappen van hun frame verhogen. Die jongens weten ook waar ze mee bezig zijn

Verders denk ik dat we het inderdaad stiekum gewoon wel eens zijn Litespeed.
Leuk dat je een beetje de discussie uitdaagd. Het leent zich bijna voor een topic op zich !

Maar ik ben zelf wel heel tevreden met mijn eigen Cervélo R3

-edit: de test was een complete fiets MET wielen !

Interessante materie! Die grafieken ga ik nog eens nader bekijken. Voor nu nog wat vragen:

In hoeverre wordt de massa van de wielrenner bij de test meegenomen?
En de gewichtsverdeling? En het vasthouden van het stuur? (als je in de beugels zit, zijn de eigenfrequenties van het systeem al weer anders als wanneer je met de handjes bovenop zit, de randvoorwaarden zijn anders)
In hoeverre is de aangeboden belasting representatief voor een slecht stuk asfalt, klinkerweggetjes, etc.?

Nu ik er zo over nadenk: is de wielrenner zelf niet de massa demper in het systeem? 60-100kg aan botten, vloeistof en (spier)weefsel met aanspannende spieren bij impact en vervormingen aan het achterwerk, zorgen voor heel wat demping in het systeem denk ik zo maar. Van een veel grotere orde dan de materiaaldemping zelf. Nagenoeg niet te modelleren, maar wellicht heel belangrijk in het geheel!

Bij het ontwerpen van bruggen moet ook de massa van het voertuig (bv een trein) meegenomen worden in de analyse, maar daar is die massa nog wat kleiner t.o.v. de massa van het systeem in vergelijking tot bij een fiets/wielrenner. Bij bruggen (en gebouwen) blijkt overigens ook dat de demping vanuit het materiaal zeer klein is. Daarom is het ook zeer lastig om bv trillende tuien (van een tuibrug) of hangers (van een boogbrug) naderhand nog te bedwingen (niet alles wordt op de ontwerptafel al afgevangen helaas). In het geval van de Erasmusbrug zijn bv ook hydraulische dempers geplaatst en die zie je net boven het brugdek nog zitten bij iedere tuiaansluiting. Ook zie je daarom in aardbevingsgevoelige gebieden dat er tuned mass dempers worden toegepast bij bruggen en gebouwen. Enorme gewichten die zorgen voor energiedissipatie wanneer de constructie in trilling geraakt (zie de overeenkomst met de wielrenner op de fiets = tuned mass demper). De demping van de constructie zelf is verwaarloosbaar en zeker niet toereikend.

Door bovengenoemde complexiteiten/gevoeligheden bij de analyse van een fiets met berijder, heb ik een voorkeur voor empirisch onderzoek. Je kan dan beter gaan fietsen met versnellingsmeters aan de zitbuis en liever nog aan het zadeldek (maar dat is waarschijnlijk niet praktisch haalbaar).

Uiteraard denk ik dat je met de getoonde analyses ook resultaten kan behalen, maar het is wel belangrijk om ook de beperkingen van de analyse te kennen.

mrcoffee schreef:Verders denk ik dat we het inderdaad stiekum gewoon wel eens zijn Litespeed.
Leuk dat je een beetje de discussie uitdaagd. Het leent zich bijna voor een topic op zich !

In de test wordt inderdaad het gewicht van een renner meegenomen. En je hebt inderdaad gelijk dat wanneer de renner anders gaat zitten de gewichtverdeling anders wordt en dus respons van het systeem (fiets + renenr) anders. Je kunt er denk ik een mooi doctoraaltje van maken om alles mooi te modelleren.

Ik vond nog wat aardig leesvoer voor het ontwerp van een voorvork bijvoorbeeld en de afwegingen die gemaakt werden. Je leest er bijvoorbeeld in dat het gebruik van carbonvezels in een harsmatrix (pre-pregs) een grote sprong voorwaarts is geweest. Zij komen uiteindelijk op het idee om een extra dempend materiaal in de vork op te nemen ipv de vork anders vorm te geven of een ander materiaal mee te nemen in de lay-up van de vork zoals bijv een prepreg met een titaniumdraad. Voor het gehele artikel:

Klik hier

Verder is er niet zobijster veel literatuur of wetenschappelijke stukken zo beschikbaar. Wellicht toch een apart forumtopic over rij-eigenschappen?