Image004
700Cのツーリングバイクの案です。トラスの幅などは構造力学的なシュミレーションで確かめることになり狭くなる可能性があります、狭く出来る方向が見えてくるとデザイン的にもすっきりとした形になります、一度検討してみてください。シート部分は片持ち梁でサスペンションの役割を担い、フレーム本体は変形を抑えた設計で橋梁などに取り入れられているワーレントラスなどを参考にしたものです。
製作しやすい構造を検討した結果のスタイルです。一度作ってみてはと思います、更によい結果が出れば16インチから20インチの小径車も対象に考えてみようと思います。
[PR]

FEM

 

FEM

 スライドショーをご覧下さい
メインフレームの撓みについて定性的に荷重に対する変形の様子を見ることが出来ます。
予想しなかったが2番目と3番目のリングが大きく変形しています。
今回の設計に対して非常に役立つ情報だと思います、設計段階で確認できることはありがたいことです。このフレームの特徴は、サスペンションを兼ねたフロントセクションに取り入れた上下には撓むが、左右の捩れに対して変形しにくい構造を提案するものです。リアセクションは逆にペダリングトランクションを逃がさないように剛性の高いトラス構造を採用しています。軽量で加速性の優れたバイクに仕上げる予定です。
計算の条件設定は正方形断面3*3cm beam 1*1cm circle、100mm*400mmの長方形である。
左上コーナーに右方向荷重300N 、下方向荷重600Nを与えたところ以下のような変形を示した。弾性率180GPa ポアソン比0.35 引っ張り力360kg/mm^2である。
[PR]
# by futaoka | 2010-04-12 23:06 | FEM
High Tech Cycling by Edmund R.Burke, PhD の要約を開始、下書きの段階です。

全体は11章の構成で各章ごとに別の筆者となっている。
  第1章 自転車の機材選択 Chester R. kyle
  第2章 自転車の懸架装置とマウンテンバイクのテクノロジー John Olsen
  第3章 自転車におけるボディ・ポジショニング Edmund R. Burke and Andrew L. itt
  第4章 クランクサイクルとペダル回転数の最適化 Alejandro Lucia, Conrad Earnest, Jesus Hoyos
  第5章 自転車におけるバイオメカニクス:ロード及びマウンテン Jeffrey P. Broker
  第6章 自転車におけるパワー:ロード及びマウンテン Jeffrey P. Broker
  第7章 自転車の世界アワーレコード Chester R. kyle and David R. Bassett, Jr.
  第8章 海抜レベルでの競技の準備における高地トレーニング Randal L. Wilber
  第9章 自転車競技の栄養学 Asker E. Jeukendrop
  第10章 プロ・サイクルロードレースの生理学 Alejandro Lucia, Jesus Hoyos, and Jose L. Chicharro
  第11章 マウンテンバイクの生理学 Holden S-H. MacRae

1 人の力:一般人は自転車をこぐことにより、1時間に70-100W消費し、約20km/hの速度で走ることができる。世界記録の約50km/hでは450W消費する。重いレーサーは短距離や下り坂で有利であり、軽いレーサーは長距離や上り坂で有利であり、空気抵抗上は細いレーサーが有利である。
2 自転車への影響
自転車への抵抗には5種類挙げられる。
1 空気抵抗 2 坂道での重力 3 加速、減速時の慣性力 4 タイヤに生じる反力
5 ベアリングの摩擦力
式1.1では1項が慣性力、2項が駆動系によるエネルギーロス、3項が加減速時の重力、4項が回転系の摩擦力、5項が摩擦によるエネルギーロス(回転系)6項が空気抵抗となっている。

More
[PR]
自転車のデザインにおける物理・力学などを取り上げてみました。
また参考になる資料としてHigh Tech Cycling の要約を取り上げて見ます。
[PR]
# by futaoka | 2010-04-12 21:18