道路颠簸能否激发帧本征频率？

在上次骑自行车度假期间，我碰巧在坡道横穿的道路上骑行，以示转弯即将来临。

条纹是用道路涂料制成的，并且比道路平面稍高，因此经过它们时，您会感觉到颠簸。

在下坡时可以达到的速度，重复的“ ta-ta-pum”感觉很不舒服，所以让我减速。

但是我想知道：对于自行车的某些特定速度，颠簸频率是否会与框架本征频率产生共振，从而导致潜在的灾难性框架故障？

下面是几个假设的图表，说明自行车在特定频率下受到驱动力的反应。

左图是不现实的图，这种图会导致流行文化场景，即自行车由于共振而破裂。共振必须在相当低的频率下才能匹配道路颠簸的频率。阻尼很小（自行车骑行系统中的内部摩擦），它以两种方式显示：（1）正如您直觉所期望的那样，由于能量没有迅速散发到热量中，因此响应更高。（2）不那么直观，它使共振峰非常狭窄。

第二张图更像是我期望的系统，例如自行车车架与骑车人的身体。由于框架是一个复杂的物体，因此它具有许多共振频率，而不仅仅是一个共振频率，而且每个共振频率都相当弱。我希望谐振频率会很高，可能是100-1000 Hz，甚至更高，因为框架刚硬轻巧。由于车架与车手的柔软柔软的车身之间的耦合，与轮胎的耦合以及车架内部的摩擦，因此存在很大的阻尼。这种阻尼使峰不太高，也使峰变宽，因此将它们融合在一起。

如果您需要一些实验证据，可以骑着自行车，用拳头在各个位置和各个方向敲击。（我猜您想坐在它上面的时候这样做，因为您的身体会因其质量和阻尼而影响系统。）如果音频区域存在共振，您会以可听见的声音听到这些频率。如果有低频共振，您会感觉到振动。您可以根据振铃持续的时间来判断阻尼量。如果它像铃一样响，则说明阻尼较低。如果是快速的撞击声或“粉红色”立即消失，则表示您具有较高的阻尼。

即使您假设左侧图表的最坏情况，峰值也很窄。（要使其高到足以销毁自行车，我们必须使阻尼足够低，以使宽度变得很小。）这意味着危险仅在非常非常特定的小频率范围内发生。我认为，如果我们大多数人在骑行中都经历了这种情况，我们本能地会放慢一点。这将导致驱动频率下降，并立即使我们离谐振频率太远，从而无法激发任何明显的响应。

设计师显然不想制造出一种低阻尼振动的自行车，以响应路面颠簸产生的垂直力。这样的自行车会长时间振荡，这很烦人。即使在具有减震器的山地自行车的情况下，在减震器中也可能会设计大量的减震器，以避免这种影响。

在路面上遇到的共振频率将针对整个自行车系统，即车架，车轮，骑手等。骑手通过具有弹簧，阻尼和主动控制特性（手臂和腿）的元件有效地连接到车架。以特定频率遇到的颠簸可能会使骑手屈服。

自行车车架非常坚硬，因此它们具有的任何未阻尼共振频率都将相对较高。一定不会达到10赫兹左右，您可能会骑在规则间隔的路障上。

您假设所有结构在共振频率激发时都会失效。这显然是不正确的，否则声学乐器会在演奏时自毁。当然，在某些结构中，共振会导致破坏性振动，但是我认为自行车车架不会因此受到影响。

https://en.wikipedia.org/wiki/Speed_wobble存在一种现象，可能会导致自行车失控。速度摆动是“主要只是在车辆的可转向轮上产生的快速（4–10 Hz）振荡。最初，车辆的其余部分基本上不受影响，直到转化为振幅增加而产生损耗的车辆偏航振动为止。控制”。车架不会制动，但是由于失去控制，可能会在高速下发生灾难性的碰撞。

问题是，这些条是否会引起这些振荡，我对此没有答案。可能一直存在许多频率的扰动，主要问题是引起不稳定性，而没有得到初始扰动。

您可以看到一段精彩的视频，骑自行车的人在

谐振频率是不可更改的设计功能。但是它几乎不会破坏框架，至少是信誉良好的制造商提供的框架。对于可能遭受焊接薄弱和材料不良的BSO，我不会发表相同的说法。

但是，您在这条道路上所经历的可能不是适当的车架共振，而是系统自行车/车手的共振，这会引起很多不适。处理方式取决于弹簧式或非弹簧式的自行车类型。如果是弹簧，调整阻尼器的设置会很有帮助。毕竟，这是他们工作的一部分。

对于刚性框架和前叉，共振频率由设计和框架材料决定。唯一可以更改的地方是轮胎尺寸在最大装配尺寸所给定的范围内。并在一定程度上受到轮胎气压的影响。

仍然可以选择快得多或慢得多的方式，就像在带汽车的瓦楞道路上那样。如果您有机会，那就意味着要么迅速越过涟漪，要么根本不追随它们。

另外，在自行车上保持放松的姿势。不要过分紧紧拉杆，并稍微抬起底部，以在曲柄水平时保持踏板上更大的压力。

（最后但并非最不重要的是，这些条纹的目的是减慢交通速度，不幸的是，与可能只是被噪音所困扰的汽车驾驶员相比，它们会给骑自行车的人带来更大的不适感并干扰安全的行驶轨迹。）