FEM: Як проектувати розподіл ваги в прототипах велосипедів?

Інферіо! Ніхто не може зрозуміти цей роздутий питання тут , тепер точнішу.

Припустимо, ви робите новий велосипед. Як ви можете бути впевнені, що якась критична точка не набере занадто велику силу, а правильні частини отримують силу, яку знову підтримують землею? Звичайно, всі тут грали в чудову конструкцію моста - гра і знають, що розподіл ваги вимагає належних аналітичних міркувань. Я думаю, що є кілька різновидових варіантів, що дозволяють дослідити це. У будь-якому випадку просто прочитайте книгу, і вони дають безліч різних формул (мабуть, числових наближень) для різних видів вкладень (або зварювальних точок або всього, що ви називаєте). Тому я не намагаюся недооцінювати твердість, щоб створити правильний розподіл ваги. Будь-які натяки на дизайн вітаються.

Що ви маєте на увазі під розподілом ваги? Більшу частину маси складає вершник, а вершник рухається.

Конструкція велосипедів дуже експериментальна. Аналіз динамічних сил складний, почасти тому, що більша частина маси лише зв'язана з велосипедом. У більшості механічних конструкцій навантаження є більш передбачуваними, для велосипеда ви повинні дивитись лише на їзду по рівнинному bmx, щоб побачити, з чим має працювати велосипед. Простий випадок задуматися - це вершник, схилившись у кут. Сили не вертикальні щодо велосипеда, а під кутом. Отже, у вас є бічні навантаження на колеса та раму.

Звичайний підхід для комерційних велосипедів - це переобладнання та тестування. Виробники гоночних велосипедів частково спонсорують гонщиків, які мають манекени для краш-тесту для катання на експериментальних велосипедах. Вони продовжують робити їх легшими, поки щось не зламається, а потім додають трохи назад. Або ні, вони можуть просто вибрати легших вершників або частіше замінювати кадри.

Для домобудівників ви можете свідомо будувати світло і бачити, що відбувається (як я робив з One Less Ute )

Моделювання навантажень на програмне забезпечення буде складним, і я думаю, ви в кінцевому підсумку обріжете параметри Монте-Карло до того моменту, коли ви не отримаєте дуже репрезентативний зразок (або ви купуєте багато часу на суперкомп'ютер). До крайностей, які я зробив на велосипеді з жорстким алмазним каркасом, можна віднести: опускання ~ 3 м на гравійну дорогу зі швидкістю ~ 40 км / год; їзда вниз закрученою гравійною дорогою (~ 10 см висотою до низьких точок) зі швидкістю 60 км / год, 15 кг на передніх штанинах і 30 кг на задній частині; їзда на 450 км запечатаної дороги з 20 кг спереду, 40 кг ззаду, рюкзаком 20 кг. Я важив близько 80 кг, коли робив це, велосипед важив менше 20 кг.

Мій підхід полягає в тому, щоб припустити, що вся вага велосипеда + навантаження може бути застосована на одне колесо з велосипедом де завгодно від горизонталі до вертикалі. Тоді дозвольте трохи підстрибувати. Я намагаюся отримати приблизно 60% ваги на задньому колесі, коли їзда сидить і немає додаткового багажу для нормального використання дороги. Навантажувальні велосипеди взагалі не підкоряються цим рекомендаціям.

Я б здогадався, що велосипед складніше, ніж міст, тому що з велосипедом:

• Тимчасові («ударні») сили відносно більші
• Тимчасові («ударні») сили важче передбачити.

Деякі дизайнерські підказки можуть включати:

1. Надмірний інженер (зробіть його сильнішим, ніж потрібно)
2. Пробна версія та помилка (виправте її, якщо вона зламається)
3. Краще виходити з ладу повільно / витончено, ніж катастрофічно / небезпечно (наприклад, краще надути шину або зламати спицю, ніж зруйнувати колесо).