| Abstract | 第8页 |
| Chapter 1 Introduction and Brief Literature review | 第9-13页 |
| 1.1 Introduction | 第9-10页 |
| 1.2 Brief Literature review | 第10-13页 |
| Chapter 2 Finite Element Analysis of a Bicycle | 第13-37页 |
| 2.1 Introduction | 第13-14页 |
| 2.2 Development and Description of CAD Geometry | 第14-15页 |
| 2.2.1 Frame | 第14页 |
| 2.2.2 Drive Train | 第14-15页 |
| 2.3 Development of Finite Element Meshes | 第15-23页 |
| 2.3.1 Frame | 第15-17页 |
| 2.3.2 Gear | 第17-20页 |
| 2.3.3 Pedal | 第20-22页 |
| 2.3.4 Crank Arm | 第22-23页 |
| 2.4 Development and Description of the Model Assembly and Boundary Conditions | 第23-27页 |
| 2.4.1 Frame | 第24页 |
| 2.4.2 Crank Arm | 第24-25页 |
| 2.4.3 Gear | 第25-26页 |
| 2.4.4 Pedal | 第26-27页 |
| 2.5 Analysis of Finite Element Model | 第27-32页 |
| 2.5.1 Frame | 第27-28页 |
| 2.5.2 Gear | 第28-29页 |
| 2.5.3 Crank Arm | 第29-31页 |
| 2.5.4 Pedal | 第31-32页 |
| 2.6 Additional Analysis of Frame | 第32-34页 |
| 2.6.1 Modal Analysis | 第32-33页 |
| 2.6.2 Dynamic Analysis | 第33-34页 |
| 2.7 Analysis of Calculation Results | 第34-36页 |
| 2.8 Summary | 第36-37页 |
| Chapter 3 Fatigue Analysis of a Bicycle Fork | 第37-50页 |
| 3.1 Introduction | 第37-38页 |
| 3.2 Fabrication Process | 第38页 |
| 3.3 Geometry Characterization | 第38-39页 |
| 3.4 Fork Analysis | 第39-43页 |
| 3.4.1 Finite Element Analysis | 第40-43页 |
| 3.5 FEA Model Validation | 第43-47页 |
| 3.5.1 Task Specification | 第43-44页 |
| 3.5.2 Fatigue Testing Machine – Setup and Operation | 第44页 |
| 3.5.3 Experiment | 第44-47页 |
| 3.5.4 Location of Fatigue Failure | 第47页 |
| 3.6 Fork Optimization | 第47-48页 |
| 3.6.1 Optimization Goals | 第47-48页 |
| 3.6.2 Fork Geometry Optimization | 第48页 |
| 3.7 Analysis of Calculation Results | 第48页 |
| 3.8 Summary | 第48-50页 |
| Chapter 4 Linearized dynamics equations for the balance and steerof a bicycle | 第50-73页 |
| 4.1 Introduction | 第50-51页 |
| 4.2 Bicycle Model | 第51-56页 |
| 4.2.1 How many parameters describe the bicycle model | 第54-55页 |
| 4.2.2 How many degrees of freedom does the bicycle model have | 第55-56页 |
| 4.3 Basic features of the model, equations and solutions | 第56-59页 |
| 4.3.1 The system behavior is unambiguous | 第56-57页 |
| 4.3.2 The system is conservative but not Hamiltonian | 第57页 |
| 4.3.3 Symmetries in the solutions | 第57-59页 |
| 4.3.4 The nonlinear equations have no simple expression | 第59页 |
| 4.4 Linearized equations of motion | 第59-62页 |
| 4.4.1 Derivation of governing equations | 第59-60页 |
| 4.4.2 Forcing terms | 第60-61页 |
| 4.4.3 The first equations: with no forcing, forward speed is constant | 第61-62页 |
| 4.4.4 Lean and steer equations | 第62页 |
| 4.5 Benchmark model and solutions | 第62-64页 |
| 4.5.1 Coefficients of the linearized equations of motion | 第62-63页 |
| 4.5.2 Linearized stability, eigenvalues | 第63-64页 |
| 4.6 Experiment | 第64-65页 |
| 4.6.1 Experimental Validation | 第65页 |
| 4.7 Conclusions | 第65-66页 |
| 4.8 Appendix | 第66-73页 |
| 4.8.1 Appendix A. Coefficients of the linearized equations | 第66-69页 |
| 4.8.2 Appendix B. Derivation of the linearized equations of motion | 第69-73页 |
| Conclusions | 第73-75页 |
| References | 第75-80页 |
| Acknowledgements | 第80页 |
