一種新型健身自行車(chē)的設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會(huì)工作壓力越來(lái)越大，生活節(jié)奏越來(lái)越快，很多人缺少空閑時(shí)間來(lái)鍛煉身體，再加之國(guó)務(wù)院將全民健身上升為國(guó)家戰(zhàn)略，因此健身運(yùn)動(dòng)和日常生活的融合就十分重要。本文結(jié)合自行車(chē)這種綠色便捷的交通工具，通過(guò)分析現(xiàn)有的健身自行車(chē)運(yùn)動(dòng)方式和外觀結(jié)構(gòu)，從而設(shè)計(jì)研發(fā)出一種新型的健身自行車(chē)。確定設(shè)計(jì)方案后，利用SolidWorks軟件繪制出該健身自行車(chē)的三維造型圖，然后利用ANSYS軟件進(jìn)行校核。并通過(guò)非線(xiàn)性理論知識(shí)，對(duì)該課題進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，從多方面校核

2、課題的合理性和可行性。最后加工出樣機(jī)，并將其應(yīng)用到實(shí)際生活中。
　　首先，分析現(xiàn)有的幾種健身自行車(chē)的運(yùn)動(dòng)方式和整體結(jié)構(gòu)，從健身效果、安全性、新穎性和加工難易度等幾方面綜合考慮，本文采用依靠杠桿原理而設(shè)計(jì)的起伏裝置，利用雙腳同時(shí)踩動(dòng)踏板和人體自重來(lái)使健身自行車(chē)行駛，并達(dá)到健身的作用。通過(guò)對(duì)自行車(chē)材料使用情況的調(diào)查分析，在滿(mǎn)足騎行安全的情況下，從而確定該健身自行車(chē)各部位的材料。根據(jù)人機(jī)工程學(xué)和國(guó)家自行車(chē)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)健身自行車(chē)整體進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3、，并用SolidWorks軟件繪制出三維圖，以便論文中的后續(xù)研究。
　　其次，分析了自行車(chē)在行駛過(guò)程中的受力情況，利用ANSYS Workbench軟件對(duì)健身自行車(chē)的車(chē)架和起伏裝置建立有限元分析模型，并通過(guò)添加約束，劃分網(wǎng)格等步驟，得出了在實(shí)際工況中的靜強(qiáng)度分析結(jié)果、疲勞云圖和模態(tài)分析結(jié)果。通過(guò)分析可以得出該設(shè)計(jì)能夠達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。
　　再次，根據(jù)非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)理論，以車(chē)架-減震器為工程背景，抽象出系統(tǒng)的振動(dòng)模型，并對(duì)其運(yùn)動(dòng)方程