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アルミ合金7N01と6063について - 藤崎@E-project (2005年10月24日 23時41分27秒)

WEM参加チームのE-projectの藤崎と申します。恐れ入りますがこの場をお借りして質問させていただきます。
現在アルミ丸パイプスペースフレームにて新車を設計しているところです。車両コンセプトは軽量かつ高剛性ということで大径薄肉のアルミパイプを使用する予定です。例えばφ35の1mm厚とφ25の2mm厚のパイプではφ35の方がφ25に比べて重量0.74倍で曲げ強度1.15倍となります。
ここで問題になるのは溶接しても強度(引張強さ)がほとんど落ちないアルミ合金7N01丸パイプの肉厚1mm品の入手が非常に困難で、溶接すると強度が落ちてしまう6063を使用しなければならないということです。
溶接後の6063-Oの引張強さは7N01の1/5ですが、ヤング率は等しいため、それぞれの比例限度内であればどちらも歪の量は同じであり引張強さが落ちても問題ないと考えているのですがいかがでしょうか？

• 池田様、T-Works隊長様、ご回答ありがとうございました。最初に6063が7N01の1/5の強度と聞いて愕然としていましたが、皆さんのご意見・実績と材料力学やら材料強度学の本を見直した結果勝負できる素材であると確信しました。うちのマシンは全輪14インチのためドンナベッタさんのフレームをそのままコピーすることはできませんが、参考にさせて頂く予定です。車高を低くすると断面係数がとりにくくなる、肩幅部分に直接フレームがあたるなど課題はありますがいろいろ工夫して設計していきたいと思います。それでは白浜ではご健闘を！ - 藤崎@E-project (2005年10月28日 23時32分12秒)
• 白浜に向けて準備真っ盛りです＾＾；すでにフレームは使用期間３年目のシーズンに突入しておりますが、まだまだ使えます。パイプは太さを替えて貫通した形で溶接しており破断した部分は現在もありません。WEM神戸の３回転クラッシュにも耐えております。。。パイプの組み合わせを一工夫すれば軽量に仕上がります＾＾　参考までにhttp://www.jdg-toyohashi.com/donnerwetter/donnerwetter.html - T-Works隊長 (2005年10月28日 21時46分22秒)
• 疲労が問題になるならその部分はフレームとしては剛性不足ジャマイカ？ドンナベッタさんのフレームは6063のｔ1パイプを溶接して作られていますから参考にしてみたらどうでしょう。おそらく同じフレームを使っているT-worksの∞Smileyは剛性確保の為に補強を加えていますね。 - 池田@ZDP (2005年10月27日 19時26分35秒)
• なお思いつく限りでは引張強さと比例関係のある疲労が心配の種です。アルミは疲労限度がないため、使用を続ければやがて破断します。したがって6063のフレーム寿命は7N01の1/5になってしまうことです。しかしながら破断するまでフレームがへたれる、剛性不足になるということはないと思っています。 - 藤崎@E-project (2005年10月24日 23時41分46秒)