• 제목/요약/키워드: Bike frame

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도심형 신개념 자전거의 마그네슘 프레임 설계 (Design on Magnesium Frame of Bike as New Paradigm for Urban style)

  • 김광희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.1011-1015
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    • 2013
  • 최근 친환경 이동수단으로 자전거 수요가 증가하고 있으나, 국내 생산기반은 전무한 실정이다. 본 연구에서는 경량 마그네슘 소재로 대중교통기관과 연계가능한 신개념 자전거로 제안된 모델에 대해 수평프레임과 수직프레임 설계 해석을 수행하였다. 연구결과, 주조용 마그네슘 합금을 사용하는 도심형 자전거의 주요 프레임에 대한 구조해석을 실시하여 150kg 수직하중시 최대응력이 70 MPa이하를 나타내는 설계기술을 확보하였다.

수직하중을 고려한 자전거 프레임의 다중목적 최적설계 (Approximate Multi-Objective Optimization of Bike Frame Considering Normal Load)

  • 채윤식;이종수
    • 한국생산제조학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.211-216
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    • 2015
  • Recently, because of the growth in the leisure industry and interest in health, the demand for bicycles has increased. In this research, considering the vertical load on a bike frame under static state conditions, the deflection and mass of the bike frame were minimized by satisfying the service condition and performing optimization. The thickness of the bicycle-frame tube was set to a design variable, and its sensitivity was confirmed by an analysis of means (ANOM). To optimize the solution, a response-surface-method (RSM) model was constructed using D-Optimal and central composite design(CCD). The optimization was performed using a non-dominant sorting genetic algorithm (NSGA-II), and the optimal solution was verified by finite-element analysis.

자전거 프레임 특정부분의 보강효과와 프레임에 미치는 응력과 변형 연구

  • 김태훈;양동민;하윤수
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제4회(2015년)
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    • pp.207-211
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    • 2015
  • In this paper, 2 kinds of models about bike frame are simulated with static structural analysis. A bike frame with diamond type is compared with another model that Down tube is eliminated from original diamond frame. About both types of models, Property of a material and conditions of restriction & load are the same. This study shows reinforcement effects of a partial frame by adding down tube and impacts generated by applying a load at the frame such as weak points & high stress parts as well as expected deformation. The structural result of this study indicates that the equivalent stress or total deformation decreases by 57.1% or 36.4%, respectively. Also stress concentration sites are leg connecting parts, front/rear wheels fixed region and Max deformation is generated from Seat tube. In conclusion, A Down tube is highly efficient as reinforcement than frame without non down tube. Furthermore, The safety rises in case of reducing top tube thickness and increasing a reinforcement at leg connecting parts or concentration regions.

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자전거 프레임 포크에서의 진동 해석 (Vibration Analysis at Bike Frame Fork)

  • 조재웅;한문식
    • 한국기계가공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.8-15
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    • 2014
  • This study investigates structural and vibration analyses for three types of bike frame fork models. As long as the maximum equivalent stresses of these models are lower than the yield stress, the three models are considered to be safe structurally. Type 3, with a maximum equivalent stress of 169.23 MPa, has the lowest stress among the three models and the strongest strength. Types 1, 2 and 3 have natural frequencies lower than 270 Hz. Type 3, with a critical frequency of 118 Hz, has the best durability under vibration among the three models. In order to decrease the vibration transmitted to a bike rider riding on a rough road, the impact due to vibration can be relieved by selecting a Type 3 model from among the three models. The results of this study can be effectively utilized for the design of a bike frame fork as this allows the anticipation and prevention of damage caused by durability issues.

바이크 사용자용 지능형 Smart Sizing 및 Fitting 시스템 구현 (Implementation of Intellectual Smart Sizing and Fitting System for Bike User)

  • 연상호;윤달환
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.451-458
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    • 2013
  • 본 논문에서는 전문가용 Bike를 위한 sizing 및 fitting 시스템을 구현한다. 수동으로 신체의 사이즈를 측정하여 그에 맞는 프레임을 선정하여 산악용 바이크를 제작함으로써 많은 시간이 걸린다. 이 비해 신체의 조건을 자동측정하고 자전거의 프레임과 여러 가지 부품을 세팅함으로써 시간절약은 물론 무리한 운동으로 오는 질병을 예방할 수 있다. 본 연구는 신체의 자동측정을 위하여 크로마키 기법을 이용한 피사체의 아바타 영상정보 추출을 통하여 사이징(sizing)과 피팅(fitting)을 실시하는 알고리즘을 제시한다. 이때 사용자는 정보를 손쉽게 취득할 수 있고, 필요에 따라 그 정보를 활용함으로써 사용자는 고객관리 뿐만 아니라 보다 신속하고 정확한 데이터 관리에 충실함으로써 시간절약은 물론 서비스를 원활히 할 수 있다.

불규칙 피로 하중을 받는 자전거 프레임에 대한 연구 (Study on Bike Frame due to Nonuniform Fatigue Loads)

  • 한문식;조재웅
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.133-140
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    • 2012
  • In this study, 3 kinds of models about bike frame are simulated with static structural analysis, And fatigue life, damage and durability according to fatigue load are analyzed. A bike frame model with diamond type is compared with another model on the reinforced support with its type. In case of the reinforced support type, maximum equivalent stress or total deformation is shown with 10% or 20% more than the diamond type respectively. At both types of models, the trends of fatigue life and damage at both types are same. 'SAE bracket history' with the severest change of load becomes most unstable but 'Sample history' becomes most stable among the cases of nonuniform fatigue loads. In case of 'Sample history' with the average stress of 0 to -1MPa and the amplitude stress of 0 to 1MPa, the possibility of maximum damage becomes 3%. This stress state can be shown with 6 times more than the damage possibility of 'SAE Bracket history' or 'SAE transmission'. In case of the reinforced support type, fatigue life becomes shorter and damage probability becomes larger at the right side installed with support than diamond type. The structural result of this study can be effectively utilized with the design on bike frame by investigating prevention and durability against its damage.

공기저항 및 강성을 고려한 선수용 자전거 프레임 설계 (Development of Racing Track Cycle for Elite Players Considered Stiffness and Aerodynamic Effects)

  • 김태균;임우철;이태희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권9호
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    • pp.1077-1082
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    • 2013
  • 경기력 향상을 위한 자전거 프레임을 제작하기 위하여 주행 시 자전거 프레임에 발생하는 항력을 고려한 공기역학적 설계가 필요하다. 이를 위해 국제 사이클연맹 규격에 맞추어 초기 프레임을 설계 및 제작을 하였고 프레임에 발생하는 항력을 정량적 척도로 판단하기 위하여 항력계수를 이용하였다. 자전거 프레임의 공기저항을 최소화하기 위해 프레임 단면의 파라미터 설계를 실시하여 최적의 프레임의 형상을 도출하였다. 또한 자전거 프레임은 주행 시 선수에 의한 하중을 견딜 수 있어야 한다. 구조적인 측면에서 안정성을 갖춘 프레임을 제작하기 위하여 국제 사이클 연맹규격에서 제시하는 하중조건을 근거로 프레임의 강성을 평가하였고 이를 통해 선수용 자전거 프레임을 개발하였다.

대중교통 연계를 고려한 도심형 접이식 자전거 개발 (Development of an Urban Folding Bike for Public Transportation)

  • 정태성
    • 소성∙가공
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    • 제22권1호
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    • pp.42-47
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    • 2013
  • The bicycle is one of the most important eco-friendly transport methods which can mitigate global warming. The portability of a bike on public transportation systems is essential for the wide spread use of bicycles by people in urban environments. In this study, a lightweight urban folding bike was developed with careful consideration of the association with public transport. A folding frame using a moving slide link mechanism made from AL6061 is proposed. Numerical analysis was conducted to evaluate structural safety of the bike in both vertical and pedal loading tests. The proposed urban folding bicycle weights only 10kg and summation of its width, length, and height in the folded configuration is under 158cm.

나노탄소섬유소재(Carbon fiber)를 활용한 로드형 자전거에서의 프레임 디자인 개발에 관한 연구 (A study on the design for the road bike frame made by carbon fiber materials)

  • 김기태;김현성;강승민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.178-185
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    • 2017
  • 탄소섬유가 차세대 자전거 프레임의 소재로 자리잡아감에 따라 각 제조사별로 탄소섬유 프레임 개발을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 현재도 탄소섬유의 강성, 내구성, 충격흡수, 경량화, 강도를 중시하며 개발되고 있다. 또한 탄소섬유 자전거모델은 고가 제품으로써, 이에 맞는 개성적이고 차별화된 디자인 컨셉의 제품이 필요하며, 기본적으로 요구되는 구조 역학적 프레임의 개발이 중요하고, 안전성과 조형성이 뛰어난 제품개발과 무엇보다도 자기만의 아이덴티티(Identity)가 필요하다. 본 연구에서는 소비자 요구의 조사연구와 이미지 분석의 과정을 통해 개성적이고 통일된 이미지를 도출하였고, 본 디자인 개발에서는 최근 수요가 급증하고 있는 로드형 자전거를 타켓으로 잡아 탄소섬유를 소재로 한 자전거 프레임 디자인을 개발하고 제안하였다.

ABS/PC/POE 열가소성 복합재료의 특성평가 및 시뮬레이션을 통한 물리적 성능 예측 연구 (Characterization of ABS/PC/POE Thermoplastic Composites and Prediction of Mechanical Properties by Geometry Simulation)

  • 유성훈;이종혁;여동현;신용호;박종수;심지현
    • 한국염색가공학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.117-126
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    • 2022
  • In this study, thermoplastic composites were manufactured using ABS(acrylonitrile butadiene styrene), PC(polycarbonate), and POE(polyolefin elastomer), which are thermoplastic plastics. Twin screw extruder and injection molding were used to manufacture thermoplastic composites. When the ABS/PC/POE thermoplastic composite material was manufactured, the POE mass fraction was set to 1 to 5 wt.%, and the thermal and mechanical properties according to the POE mass fraction were analyzed. Based on the physical properties of ABS/PC/POE, a 3D model in the form of an e-bike frame was created. After setting the boundary conditions, when an external load is applied, geometry simulation was performed to predict product performance. The ABS/PC/POE thermoplastic composite material exhibited the best physical properties when the mass fraction of POE was 3 wt.%. In the simulation results for the physical properties of the 3D model in the form of an e-bike frame, the best physical properties were shown when the mass fraction of POE was 2 ~ 3 wt.%. As a result, the manufacturing conditions for ABS/PC/POE thermoplastic composite materials were set, and research was conducted to reduce product development costs and development time.