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碳纖維複合材料自行車輪圈之結構分析

為了解決RiMS Racing的問題，作者沈鈺舜 這樣論述：

本研究主旨在於建立一套分析自行車複合材料輪圈的方法，並探討自行車輪圈結構的特徵與其剛性的關係，期望可以達到縮短複合材料自行車輪圈，從研發到量產的時間，進而提高競爭力。首先以3D繪圖軟體SolidWorks繪製輪圈的3D模型，再利用有限元素分析軟體ANSYS進行分析，最後討論輪圈結構特徵與其軸向和側向剛性的關係，並加以考慮改變結構特徵後的輪圈重量，進行效益評估，找出最佳的參數。 依分析結果顯示，輪圈高度為38 mm與50 mm高的自行車輪圈，其軸向剛性隨著輪圈高度(rim depth)增加而增加。輪圈的軸向剛性，受到補強環的影響較顯著，當補強環厚度增加了20 %，軸向剛性分別提升了5.1

62 %與3.475 %。另外；輪圈的側向剛性，受到側壁的影響較顯著，當側壁厚度增加了20 %，側向剛性分別提升了7.147 %與11.187 %。進一步比較輪圈增加的重量對其提升剛性的效益，結果顯示，對軸向剛性而言，補強環厚度增加20 %的效益最大；而側向剛性則是側壁厚度增加10 %的效益最大。