Моделювання напруженно-деформованного стану рами гірського велосипеду

   В даній курсовій роботі я вирішив розглянути задачу числового моделювання рами двухпідвісного велосипеду Ardis Striker(власником котрого є я) і перевірка заявлених виробником навантажень на велосипед, котрий може виконувати своє призначення, керуючись людиною, масою 80 кг.

      Завдання курсової складається з декількох пунктів:

1. Розробити скінченно-елементну модель рами гірського велосипеду. 
2. Визначити напруженно-деформованний стан конструкції під дією робочих навантажень. 

    Дана задача, з урахуванням отриманних на момент виконання курсової роботи знань, була зведена до балочної задачі. Для побудови геометрії була використана CAD Autodesk Inventor 2014, з якої ескізом були отримані лініі для побудови моделі в CAE системах ANSYS та FEMAP.

рис.1 - Збірка рами

рис. 2 - Рендер велосипеда в Keyshot 4

    Передня частина рами велосипеда представляє собою труби квадратного перетину, пусті всередині, з товщиною 1.5мм, які з'єднуються зварними швами. Задня частина рами являється цільнометалевою. Модель створювалася для спрощення перенесення основних елементів та їх розмірів в CAE систему.

     Для розрахунку задня вилка була закріплена так, щоб при навантаженнях вона могла переміщуватись по осі Х и могла повертатись по осі кріплення колеса — імітується амортизатор. На кріплення сидіння дано навантаження 800Н — середня вага дорослого чоловіка.

рис. 3-Закріплення і навантаження рами в ANSYS

    В результаті проведених досліджень ставилося завдання одержати графічне представлення напружено-деформованого стану від навантаження в 800Н.

рис. 4 - Переміщення та деформації

рис. 5 - Діаграмма напружень в ANSYS

аа

рис. 6 - Діаграмма переміщень в ANSYS

    В результаті дослідження, проведенного в курсовій роботі, було виявлено, що максимальні напруження майже в 4 рази менші, чим допустимі в матеріалі. Отже, можна сказати, що виробник потурбувався про те, щоб рама витримала 4-кратні перевантаження.

Ссилки на файли презентації та моделі:

3DVIA - http://www.3dvia.com/models/DDD6CCD3E5F7C9DB/-3d
Записка - http://goo.gl/JXJdIb
Презентація - http://goo.gl/7dyU4t