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Concept
Cadre de bicyclette
Résumé
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Détails d'un cadre de VTT.
Légende :
Le cadre de bicyclette est l'élément assurant la liaison entre les principaux éléments du deux-roues.
Il est généralement constitué de deux triangles :
le triangle avant se charge de lier le pédalier avec la fourche et la selle ;
le triangle arrière relie le pédalier et la selle à la roue arrière.
Les matériaux employés pour la constitution d'un cadre de vélo sont divers, suivant les utilisations recherchées et les contraintes (notamment de coût), mais se rapprochent généralement de ceux utilisés en aéronautique, l'objectif dans les deux cas étant d'obtenir une structure légère et résistante.
Les qualités d'un matériau déterminent son intérêt pour la constitution d'un cadre :
sa masse volumique désigne la masse du matériau par unité de volume ;
son module d'élasticité affecte en théorie le confort de pilotage et l'efficacité de la motricité, même si dans la pratique le confort est lié à d'autres composants plus efficaces, comme la selle ou les pneus ;
sa limite d'élasticité détermine la force nécessaire pour provoquer une déformation permanente du matériau ;
sa limite de fatigue donne la durabilité du cadre lors de l'encaissement des contraintes liées aux pédalages ou aux sauts.
Pour les cadres métalliques, il s'agit toujours d'alliage de différents métaux avec le métal principal, en vue de leur apporter (ou renforcer) certaines propriétés.
L'acier est le matériau le plus courant pour la composition d'un cadre. Il est élastique, rigide, facile à travailler et relativement peu coûteux. Il est en contrepartie plus lourd que la majorité des autres matériaux et sujet à la corrosion s'il est mal protégé.
Dans le domaine des tubes, l'utilisation de tubes à épaisseur variable réduit le poids mais engendre un coût de fabrication plus élevé. L'épaisseur de la paroi varie pour être plus importante sur les extrémités du tube (pour la rigidité) qu'en son centre (pour le poids).
Cadre en acier manchonné
Classiquement, des tubes cylindriques en acier sont utilisés, reliés entre eux par des manchons, avec lesquels ils sont brasés.
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