考慮騎行者姿態(tài)的自行車設計方法研究與應用.pdf

1、本文結合自行車自主創(chuàng)新需求，以某型公路自行車為對象，借助動力學分析和人體生物力學軟件，實現(xiàn)了考慮人體不同騎行姿態(tài)的自行車車架結構的合理設計，為自行車設計提供了一定的理論指導。全文工作及結論如下：
　　 一、采用實體造型軟件Catia，建立了某型公路自行車的三維實體模型；利用生物力學數(shù)字仿真軟件LifeMOD建立了具有完整的骨骼、關節(jié)及肌肉軟組織的人體模型；借助動力學分析軟件ADAMS建立了人-自行車系統(tǒng)模型，并實現(xiàn)了該系統(tǒng)的動力

2、學仿真。
　　 二、采用人體動作捕捉系統(tǒng)，通過騎行實驗，獲得了人體不同騎行條件下的姿態(tài)數(shù)據(jù)；借助人-自行車系統(tǒng)模型，進行了動力學仿真實驗，得到了不同騎行姿態(tài)下人體施加于車架鞍座、中軸和車把3處的載荷。實驗結果表明：人體以坐姿或趴姿等不同姿態(tài)騎行時，其施加于車架上3處的力就會不同，有時相差很大；當鞍座的高度、騎行的速度不同時，也會造成人體的騎行姿態(tài)不同，從而使人體施加于車架上3處的載荷也會不同。
　　 三、將實驗數(shù)據(jù)與自行

3、車檢測標準中設定的數(shù)據(jù)進行對比分析，結果表明：自行車檢測實驗中只是簡單地將人體體重按固定比例分配在車架鞍座、中軸和車把3處的方法與實際騎行情況有較大區(qū)別，從而解釋了對于某些車型檢測的結果與實際騎行時發(fā)生故障的情況很不一致的原因。在此基礎上提出了自行車的檢測標準應結合不同車型分別制定，為將來自行車檢測標準的修訂提出了一定的理論指導。
　　 四、規(guī)定人體以某種特定姿態(tài)騎行，獲得其施加于車架上的載荷。以所獲得的載荷為邊界條件，利用有限