臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要在探討登山自行車後懸吊系統之設計，包括後避震器的彈性係數、阻尼係數與後車架之尺寸與角度的關係等參數。先參考市面上登山自行車的尺寸作為設計後懸吊尺寸的基準，再運用田口法來設計後懸吊車架尺寸參數。分析過程先以3D繪圖軟體Pro/ENGINEER來建構車架模型，然後將建構完整的登山自行車模型進行動態模擬，以研究登山自行車行經突起路面時的震動特性，再運用有限元素軟體與壽命評估軟體來討論車架之使用壽命，最後找出最佳化後懸吊系統參數，使車架有最小的加速度均方根與最長的使用壽命。希望藉由電腦模擬以瞭解自行車後懸吊系統中各參數對震動加速度與壽命之影響，期能縮短設計時間與降低設計成本，並求得較佳的設計程序。
由本研究得到之結論為在舒適性方面影響最大為後避震器的彈性係數，且彈性係數大阻尼係數大將會得到較佳之舒適性。在車架的壽命分析方面，搖臂桿長度是影響車架的壽命最主要的原因。

The purpose of this research is to optimize the design parameter for the rear suspension system of mountain bikes that include the rear frame’s size, angle, and rear spring stiffness and damping ratio. The Taguchi method is used to optimize the design parameter for the rear suspension system. The Pro/ENGINEER drafted the 3D model for the rear frame system. Then we simulate the mountain bikes passing through a bumper to analyze the suspension character. After that the finite element software and life assess software was employed to figure out the optimization rear suspension system parameter which to make the frame of rear suspension system have the minimum acceleration and the most long service life.
The conclusion of this research is that the stiffness of rear spring has the most influence for the minimum acceleration of rear suspension system. The most contributed parameter of the rear suspension system for the service life of the frame is the length of chain stay length.

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英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 導論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究方法與論文架構 5
第二章 基本概念 7
2.1 登山自行車基本功能與構造 7
2.2 尺寸設計 8
2.3 機構分析 11
2.4 壽命評估 13
2.4.1 應力－壽命法 15
2.4.2 應變－壽命法 22
2.5 田口法 25
2.6 登山自行車最佳化設計 26
第三章 後懸吊避震系統分析 28
3.1 後懸吊尺寸設計 29
3.2 登山自行車模型之建構 29
3.3 登山自行車之動態模擬 30
3.3.1 動態模擬之轉換介面 30
3.3.2 拘束及負荷條件 31
3.3.3 車架參數設定 33
3.3.4 建立模擬之路面與速度設定 34
3.4 動態模擬之結果 36
第四章 後懸吊系統最佳舒適性設計 39
4.1 田口法與模擬參數之設計 40
4.2 田口法原理損失函數 41
4.3 訂定品質特性值與S/N比 42
4.4 設計製程參數與水準值 43
4.5 選擇適當之直交表 44
4.6 S/N比回應表與回應圖 46
4.7 變異數分析 47
4.8 最佳之因子組合之推定與確認實驗 50
第五章 最佳之車架壽命分析 52
5.1登山自行車車架之有限元素分析 53
5.2 登山自行車車架之壽命評估 55
5.3 登山自行車車架之壽命結果 58
第六章 結論 63
6.1 結果與討論 63
6.2 未來研究方向 67
參考文獻 68
符號說明 71

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