自転車フレームの応力解析(シェル要素)

bycycle.jpg (442×263)図1 図1の様な自転車のフレームの応力解析を行っています。 ジュラルミン製フレームに体重60Kgの人が乗ったと仮定しています。 タイヤに接続される部分を固定して応力解析を行います。 (図2)

材料 : ジュラルミン
ヤング率 : 1.1e+011 N/m*2
ポアソン比 : 0.3
荷重 : 60Kg

図3はメッシュ分割状況

bycycle_m2.jpg (797×689)図2 bycycle_mesh.jpg (826×674)図3
bycycle_rslt1.jpg (814×769)図4 図4 には変形状況と、応力状況を示します。
つなぎ目(溶接部)に応力集中がかかると共に、後輪をさせる上支柱は広がる方向に、下支柱は狭まる方向にたわむのが分かります。

広がりや、狭まりを補正する設計変更が必要な事が分かりました。

図5の赤い部分が最も変位の大きいところです。

bycycle_rslt2.jpg (812×651)図5 動画にて変形状態を確認いただけます。    

 --> 動画ファイル1

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