1. Introducción El mercado de bicicletas de gama alta está copado por el empleo de fibra de carbono. El uso de este material permite obtener unos ratios de rigidez frente a peso, por tanto de rendimiento, inalcanzables para otros materiales. Esta rigidez de la estructura se tra- duce en una inmediata transmisión de las fuerzas de pedaleo que ejerce el ciclista y una óptima estabilidad en curvas a alta velocidad. Sin embargo, en el plano longitudinal, supone que todas las irregularidades del terreno se trasladen directamente al cuerpo del ciclista, incurriendo en un exceso de fatiga muscular. En este trabajo se estudia la posibilidad de fabricar un cuadro de bicicleta de competición usando fibra de basalto. Conocidas las buenas propiedades mecánicas de resistencia del material, flexibilidad y baja densi- dad, se plantea la aplicación del mismo en ciertas partes del marco con el objetivo de incrementar la comodidad de rodadura y la absorción de impactos, pero sin perjudicar la rigidez global de la estructura y, como consecuencia, la óptima transmisión de fuerzas y bajo peso que presentan las bicicletas fabricadas en fibra de carbono. Para encontrar una solución de compromiso entre rigidez y comodidad, se procede a analizar el mismo cuadro de bicicleta, con el mismo laminado, pero cam- biando los materiales. Los análisis se han realizado usando el programa de elementos finitos Abaqus y están basados en la normativa de homologación de bicicletas UNE-EN 14781 [1]. Todos los ensayos están enfocados a la posterior fabricación del cuadro de bicicleta, que se realizará mediante ‘filament winding’. El proceso productivo es el denominado ‘tubo a tubo’ y en el que se usan racores fabricados en fibra de carbono para la unión de los tubos que forman el marco. 2. Ensayos Los tres casos de carga que se analizan están basados en la norma UNE-EN 14781, de obligado cumplimiento para la homologación de bicicletas de carretera. Se procede a estudiar la viabilidad de la fibra de basalto para la construcción de cuadros de bicicleta de competición, con el objetivo de mejorar la flexibilidad vertical de la estructura sin comprometer la rigidez lateral-direccional de la misma. Los casos de carga que se realizan están basados en la determinación de la rigidez global de la estructura ante la aplicación de una serie de cargas, según se muestra en la figura 1 (a), (b), (c). • Test de rigidez de pedaleo: se busca la deflexión mínima de la caja de pedalier. • Test de rigidez a torsión ante una carga trans- versal aplicada en el tubo de dirección: Se busca el giro mínimo de la estructura ante una torsión pura del tubo de la dirección. • Test de flexibilidad vertical: disminución de la rigidez del tubo vertical y de la tija del sillín, para una mejor absorción de impactos. En cada ensayo, se mide el desplazamiento u produ- cido por la carga F en el punto de aplicación de la misma para posteriormente obtener la rigidez de la estructura en cada caso según K = F/u (1). Figura 1. Casos de carga basados en la norma UNE-EN 14781: (a) Test de rigidez de pedaleo, (b) Test de rigidez de dirección, (c) Test de flexibilidad vertical. El mercado de bicicletas de gama alta está copado por el empleo de fibra de carbono por sus elevados ratios de rigidez frente a peso. Sin embargo, también supone que todas las irregularidades del terreno se trasladen al cuerpo del ciclista El objetivo principal de este estudio es obtener unos parámetros de rigidez de pedaleo y de rigidez a tor- sión del tubo de dirección lo más alto posible, para una eficiente transmisión de las fuerzas de pedaleo y una alta estabilidad en curva a alta velocidad res- pectivamente. Por otro lado, la rigidez para el ensayo de flexibilidad vertical, debe ser lo más baja posible para mejorar la comodidad en ruta. Composites 21