運(yùn)動(dòng)型自行車車架設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、本文密切結(jié)合我國(guó)運(yùn)動(dòng)型自行車產(chǎn)品自主創(chuàng)新需求,從騎行舒適性、安全性及評(píng)價(jià)指標(biāo)等方面展開(kāi)了一系列的研究工作,旨在為我國(guó)運(yùn)動(dòng)型自行車的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供一定的理論參考。論文研究?jī)?nèi)容及取得的成果如下:
　　1.以某類型公路競(jìng)技自行車為例,基于人體生物力學(xué)理論,運(yùn)用Anybody人體生物力學(xué)軟件及Anyscript語(yǔ)言,建立了與后續(xù)騎行實(shí)驗(yàn)參數(shù)相同的人、自行車及人-車耦合動(dòng)力學(xué)仿真模型,并進(jìn)行了騎行過(guò)程的仿真實(shí)驗(yàn),得到了騎行者下肢肌肉的肌肉

2、力與肌肉活性等數(shù)據(jù)參數(shù),為后續(xù)車架參數(shù)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　2.提出了一種采用肌電信號(hào)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證的方法,通過(guò)真實(shí)的騎行實(shí)驗(yàn),得到了騎行者下肢肌肉的肌電信號(hào)數(shù)據(jù)。仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與騎行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較分析表明,二者具有良好的一致性,驗(yàn)證了人-車建模理論的正確性。對(duì)兩名不同的騎行者在兩種不同騎行姿態(tài)下進(jìn)行下肢肌肉的肌電信號(hào)測(cè)試,通過(guò)分析每位受試者在不同騎行姿態(tài)下肌肉的肌電信號(hào),探索騎行者與自行車車架尺寸參數(shù)之間的聯(lián)系,以期通

3、過(guò)設(shè)計(jì)合理的車架尺寸參數(shù),提高騎行舒適性。
　　3.以騎行者下肢肌肉力平方和最小作為評(píng)價(jià)騎行舒適性的指標(biāo),對(duì)自行車車架尺寸參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)特定的騎行者,以該指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù),以鞍座橫坐標(biāo)x、縱坐標(biāo)y和曲柄長(zhǎng)度l為設(shè)計(jì)變量,采用均勻?qū)嶒?yàn)法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),借助回歸分析方法優(yōu)化鞍座位置與曲柄長(zhǎng)度。與此同時(shí),結(jié)合人體疲勞產(chǎn)生機(jī)理,提出了一種采用騎行者下肢肌肉的最大肌肉活性評(píng)價(jià)騎行者疲勞程度的新指標(biāo),采用相同的方法優(yōu)化車架參數(shù),兩種評(píng)價(jià)指標(biāo)下