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研究生:邱煜康
研究生(外文):CHIU,YU-KANG
論文名稱:自行車複合材料座桿有限元素分析
論文名稱(外文):Finite Element Analysis of Composite Material Seat Post of Bicycle
指導教授:江新祿林昭仁林昭仁引用關係
指導教授(外文):Chiang,Hsiu-LuLin,Jaw-Ren
口試委員:陳健忠江新祿林昭仁
口試委員(外文):Chen,Chein-ChungChiang,Hsiu-LuLin,Jaw-Ren
口試日期:2017-05-20
學位類別:碩士
校院名稱:南亞技術學院
系所名稱:機械工程系機械與機電工程碩士班
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:2017
畢業學年度:105
語文別:中文
論文頁數:67
中文關鍵詞:自行車座桿複合材料碳纖維FemapCOMSOL
外文關鍵詞:bicyclesseats postcomposite materialcarbon fiberFemapCOMSOL
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休閒、運動、旅行佔了所有騎乘者的60.5%,自行車的安全性、輕量化及舒適性是所有騎乘者追求的目標,故本文將自行車坐墊下之座桿作為研究對象。
利用Femap中複合材料建模功能,來計算複合材料的等效彈性模數及等效剪切模數,再利用COMSOL來做有限元素分析,分析目前製造自行車材料中最為普遍的材料:碳纖維(Carbon)、鉻鉬鋼(SCM430)、鋁合金(6061T6)。目的在找出重量最輕、位移量大、安全係數高的製作自行車座桿材料。
分析結果:碳纖維不論在何種形狀,以重量、最大總位移及安全係數來評估,皆為碳纖維為最佳;其中重量以鉻鉬鋼為最重,碳纖維為最輕;最大總位移以碳纖維為最大,鉻鉬鋼為最小;安全係數以碳纖維為最高,鋁合金為最低。

Leisure, sports, travel accounted for 60.5% of all riders, bicycle safety, lightweight and comfort is the goal of all riders, thus, composite material seat post under the seat of bicycle is selected as the object of study.
Composite material modeling of Femap is utilized to calculate the equivalent elastic and shear modulus, and then using COMSOL to do finite element analysis to analytic the most common materials for manufacturing bicycle: carbon fiber (Carbon), chromium molybdenum (SCM430) and Aluminum Alloy (6061T6). The aims are to find out the lightest weight, maximum displacement and the highest safety coefficient of the production of bicycle seat post materials.
According to the research, carbon fiber is the most choice in whatever shape, weight, the maximum total displacement and safety coefficient. By weight, chromium molybdenum is the most, while the carbon fiber the lightest; by maximum total displacement, carbon fiber is the largest, while chrome molybdenum the smallest; by safety coefficient, carbon fiber is the highest, while Aluminum alloy the lowest.

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 前言 1
1.2 研究動機 3
1.3 研究目的 4
1.4 文獻回顧 5
1.5 論文架構 8
第二章 複合材料基礎理論與電腦輔助工程分析 10
2.1 複合材料 10
2.2 碳纖維增強熱固性塑料的性能和用途 14
2.3 複合材料力學介紹 17
2.3.1 複合材料的力學構成 17
2.3.2 網目理論 19
2.3.3 疊層板的力學 22
2.4 電腦輔助工程分析(CAE) 27
2.4.1 COMSOL 27
2.4.2 Femap 28
第三章 研究與分析 32
3.1 座桿靜態分析 32
3.1.1 座桿上的分力 33
3.1.2 Femap計算碳纖維座桿疊層等效彈性模數 35
3.1.3 鉻鉬鋼(SCM430)及鋁合金(6061 T6)參數 41
3.2 COMSOL有限元素分析流程 41
3.2.1 STEP 1建立模型 42
3.2.2 STEP 2選擇模組 43
3.2.3 STEP 3載入模型 44
3.2.4 STEP 4設定物理量 45
3.2.5 STEP 5網格劃分 49
3.2.6 STEP 6求解 50
3.2.7 STEP 7後處理 51
3.3 碳纖維極限強度簡易估計 58
第四章 結果與討論 59
4.1 分析與討論 59
4.1.1 重量分析 62
4.1.2 總位移量分析 62
4.1.3 安全係數分析 62
4.2 結論 63
第五章 未來與展望 65
參考文獻 66


[1]陳炳聖(2007)。萬物簡史。新北市:源樺出版事業股份有限公司。
[2]維基百科(2017)。腳踏車,檢索自https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%87%AA%E8%A1%8C%E8%BB%8A。
[3]交通部統計處(2010)。自行車使用狀況調查摘要分析。檢索自http://jen1125.blogspot.tw/2008/02/blog-post_1571.html。
[4]Article(2017)。認識自行車材料。檢索自http://jen1125.blogspot.tw/2008/02/blog-post_1571.html
[5]壹讀(2016)。品牌:「沒有最輕,只有更輕的SCOTT」。https://read01.com/4QPNKO.html。
[6]痞客幫(2015)。《環法小故事》戰駒們的演進。檢索自http://meridataiwan2013.pixnet.net/blog/post/429348848。
[7]張偉倫、張誌煌、徐啟舜(2010)。財團法人車輛研究測試中心-騎乘自行車人體全身性振動暴露評估。檢索自https://www.artc.org.tw/chinese/03_service/down.aspx?file_name=tw_knowledge_364209282.pdf&file_value=3。
[8]利宇國際有限公司(2017)。自行車標準名稱。檢索自http://liyangbikes.com/knowledge/101自行車標準名稱/
[9]宋宜駿(2005)。複材自行車架重新設計與力學分析(碩士論文)。國立中山大學機械與機電工程學系研究所,高雄市。
[10]曾漢揚(2005)。複合材料疊層圓管之結構最佳化-以微基因演算法為例(碩士論文)。大葉大學工業工程與科技管理學系,彰化縣。
[11]廖嘉俊(2007)。碳纖維自行車車架之剛性分析(碩士論文),逢甲大學機械工程學所,台中市。
[12]Thomas Jin-Chee Liu, Huang-Chieh Wu (2009). Fiber direction and stacking sequence design for bicycle frame made of carbon/epoxy composite laminate. Materials & Design, Vol. 31, Issue 4, April 2010, Pages 1971-1980.
[13]陳柏光(2012)。自行車複材車架之結構失效評估(碩士論文)。明志科技大學機電工程研究所,新北市。
[14]徐志銘(2012)。複材自行車車架設計與分析(碩士論文)。國立勤益科技大學機械工程系,台中市。
[15]彭強宏(2013)。輕量化自行車設計與分析(碩士論文)。國立勤益科技大學機械工程系。
[16]張瑞榮、戴文正、吳豐宇、夏聖洋(2014)。複合材料醫療床板之設計與製作。中華科技大學學報,59,1-28。
[17]潘承威(2014)。使用有限元素法分析自行車車架之結構強度與剛性(碩士論文),國立臺北科技大學機電整合研究所,台北市。
[18]許明發、郭文雄(2007),複合材料,新北市:高立圖書有限公司。
[19]機械工程手冊、電機工程手冊編輯委員會(2002)。機械工程手冊4-非金屬材料。台北市:五南圖書出版股份有限公司。
[20]藤井太一、座古勝著、劉松柏 譯(2006),複合材料的破壞與力學,台北市:五南圖書出版股份有限公司。
[21]陳建橋(2016)。複合材料力學。武漢:華中科技大學出版社。
[22]文檔庫(2017)。COMSOL簡介。檢索自http://m.wendangku.net/doc/df7b04730912a21614792969.html。
[23]沈國強、李紅霞(2016)。Femap & NX Nastran的有限元分析實例教程。北京:清華大學出版社。

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