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研究生:劉子維
研究生(外文):Tzu-Wei Liu
論文名稱:鑽石型機車車身結構分析
論文名稱(外文):The Structure Analysis of the Autocycle Frame
指導教授:田自力田自力引用關係
指導教授(外文):Tzu-Li Tien
學位類別:碩士
校院名稱:國立虎尾科技大學
系所名稱:機械與機電工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:鑽石型車架模態分析有限元素法
外文關鍵詞:Autocycle frameModal analysisFinite element
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本論文目的在於探討鑽石型機車車架之車體結構分析。因台灣人口密集度高,機車成為短程代步工具,因此車體結構的安全性與耐用性顯得特別重要。本文利用SolidWorks繪圖軟體繪製實體簡化有限元素車架模型,再匯入有限元素分析軟體ANSYS Workbench進行靜態與模態分析。為了驗證簡化後有限元素模型是否合理,利用有限元素模態分析數據與實驗模態分析數據作比較與驗證,驗證顯示,實驗與模擬結果十分吻合。並設計不同幾何的避震器基座來改善應力集中現象,並且,探討材料密度、管徑厚度對自然頻率的影響。

The purpose of this paper is to analyze the body structure of the autocycle frame because the population density is high in Taiwan. Therefore, the safety and the durability of the scooter-body structure are especially important. SolidWorks cartography software, Solid modal, combines with the finite element software ANSYS Workbench, is used to advance the static and the modal analysis in this paper. In order to validate the finite element method, the finite element modal is adjusted until its parameters match the experimental ones by comparing the modal analysis date by the finite element method and experiment respectively.
In addition, many fixing bases with different geometric type of the shock absorbers are designed to research the change of the natural frequencies by changing the density and thickness of the tubes.


摘要............ i
Abstract....... ii
誌謝............ iii
目錄............ iv
表目錄.......... vii
圖目錄.......... viii
第一章 緒論...... 1
1.1簡介......... 1
1.2研究動機與目的. 1
1.3文獻回顧...... 2
1.4研究的車輛資料. 3
1.5論文架構...... 4
第二章 相關理論... 5
2.1排檔機車車架種類介紹.... 5
2.2車體結構材料簡介....... 7
2.3 有限元素法簡介........ 8
2.3.1ANSYS Workbench電腦輔助模擬分析介紹... 9
2.3.2四面體元素.......... 11
2.4結構靜態分析簡介....... 14
2.5結構模態分析簡介....... 17
2.6振動理論分析.......... 19
2.6.1振動系統輸入類型..... 19
2.6.2振動系統自由度....... 19
2.6.3振動系統輸出類型..... 21
2.7實驗模態測量........... 22
2.7.1頻譜分析儀.......... 23
2.7.2實驗設備............ 23
第三章 有限元素法與實驗測試驗證...... 25
3.1有限元素法分析步驟與方法. 26
3.1.1收斂分析............ 33
3.2車體結構靜態分析....... 33
3.3車體結構模態分析....... 36
3.4 振動實驗分析.......... 40
3.4.1實驗模態分析步驟與方法. 41
3.4.2實際車架模態分析..... 46
3.5實驗模態分析與有限元素法分析結果比較....... 49
第四章 結構分析........... 63
4.1改變參數.............. 63
4.1.1改變材料密度......... 63
4.1.2改變管壁厚度......... 64
4.1.3質量模態分析......... 65
4.2結構幾何改良........... 69
4.2.1改良模型............ 70
4.3增加實驗模態測試點...... 71
4.3.1分析結果............ 72
第五章 結論與建議......... 74
5.1 結論................ 74
5.2 建議................ 75
參考文獻..................76
Extended Abstract...... 79
簡 歷


[1]簡木貴,「混成動力機車之結構分析」,國立虎尾科技大學機械與機電工程研究所碩士論文,2005。
[2]施宗熙,「應用有限元素法於機車動態分析」,國立成功大學機械所碩士論文,1991。
[3]呂宗達,「機車車體之結構分析」,國立虎尾科技大學機械與機電工程研究所碩士論文,2006。
[4]卓進興,「機車車體結構分析與最佳化設計之研究」,大葉大學機械工程學系碩士論文,2003。
[5]盧勇竣,「有限元素法應用於機車結構之簡諧分析與應用」,國立成功大學機械工程學系碩士班,2010。
[6]吳家和,「機車車架的勁度與振動之研究」,南台科技大學機械工程研究所碩士論文,2009。
[7]黃翰仁,「電動輔助自行車結構之有限元素法分析」,崑山科技大學機械工程研究所碩士論文,2008。
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[12]黃運琳、廖志雄、黃冠倫、江文楨,「電動車輛之動態模擬與振動模態分析」,中華民國第十四屆車輛工程學術研討會,台灣,2009。
[13]黃運琳、陳信樺、黃冠倫、周志委,「轉子動態系統振動之分析與研究」,中國機械工程學會第二十六屆全國學術研討會論文集,台灣,2009。
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[16]Elearning.DJ.com 著,「Soild Works 2009基礎入門」,經瑋國際股份有限公司,台灣,2009。
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[20]蔡國忠,「ANSYS Workbench有限元素分析及應用工程」,經瑋國際股份有限公司,台灣,2008。
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