Μοντελοποίηση μορφής σκελετού για χρήση σε αγώνες ποδηλασίας πίστας

Abstract

Στο 1ο κεφάλαιο γίνεται μία βασική εισαγωγή στην μοντελοποίηση και στις αρχές που την διέπουν. Οριοθετούνται οι φάσεις της μηχανολογικής σχεδίασης και οι υποχρεώσεις θεώρησης του μηχανικού. Στο 2ο κεφάλαιο γίνεται μία ιστορική επισκόπηση των εμπορικών μοντέλων του ποδηλάτου καθώς επίσης και η ανάλυση των μηχανικών μερών από τα οποία αποτελείται ένας κλασσικός τύπος σκελετού. Παράλληλα εξετάζονται οι γεωμετρίες και τα υλικά που χρησιμοποιούνται στις μέρες μας. Στο 3ο κεφάλαιο, γίνεται μία αναλυτική παρουσίαση των μηχανικών χαρακτηριστικών των υλικών και παρατίθενται διάφοροι μέθοδοι επιλογής υλικού κατά τον σχεδιασμό. Στο 4ο κεφάλαιο, θίγονται βασικά ζητήματα στατικής ανάλυσης δικτυωμάτων, με την μέθοδο των αρθρώσεων και των τμημάτων αλλά και η στατική ανάλυση μηχανισμών. Στο 5ο κεφάλαιο, γίνεται αναφορά στην μέθοδο των πεπερασμένων στοιχέιων, στις μεθόδους πλεγματοποίησης, στις οριακές συνθήκες και στα διαθέσιμα υπολογιστικά εργαλεία ανάλυσης με πεπερασμένα στοιχεία. Στο 6ο κεφάλαιο περιλαμβάνονται τα σχέδια των μοντέλων που εξετάστηκαν, τα αποτελέσματα της επιλογής υλικού και γεωμετρίας σωλήνων, τα σενάρια στατικής φόρτισης που χρησιμοποιήθηκαν, τα αποτελέσματα παραμορφώσεων και απορροφούμενης ενέργειας για κάθε ξεχωριστό σκελετό και τέλος υπάρχει ειδική ενότητα με συγκεντρωμένα αποτελέσματα και συμπερασματική ανάλυση.In chapter 1, i introduce the reader to the subject of modeling and its basic principles.

I further explain the basic stages of mechanical design, and the key considerations that are useful to an engineer. In chapter 2, it is presented a historical overview of bicycle's business models , as well as the analysis of mechanical components which make up a classical type of frame. At the same time i consider the geometry and materials, which are used today. The third chapter, i wrote a detailed presentation of the mechanical characteristics of materials and i listed various methods of material selection in mechanical design. In the fourth chapter, i further analyze key issues in the subject of static analysis of trusses by method of joints and by the method of parts and moreover the static analysis of mechanisms. The fifth chapter refers to the method of finite element methods, to the method of meshing on boundary conditions and the computing analysis tools which are available for finite elements. The sixth chapter presents the design of the models that were being tested, the results of the method that defines the appropriate material and frame's pipe geometry, the static load scenarios used, the results of deformation and absorbed energy for each individual frame and finally a special unit where a deductive analysis of the results is made.