Postaram się przedstawić proces analizy wytrzymałościowej ramy jedno-zawiasowej jaką kiedyś robiłem, na wstępie opisze problem a kolejne metody dojścia do rozwiązania, mam nadzieje ze za bardzo nie zamotam
1. Wstęp
Problem jaki starałem się rozwiązać to sprawdzenie wytrzymałości ramy podczas jej typowego użytkowania tj drop i zjazd. W tym celu powstał model ramy, w jednym programie analizowana została kinematyka ramy i wyznaczone zostały przebiegi wartości sił w czasie jakie obciążają ramę , a w kolejnym programie została wykonana faktyczna analiza wytrzymałościowa w oparciu o te przebiegi.
2. Budowa modelu geometrycznego
Początek jest oczywisty bez modelu ramy nic nie zbadam zatem stworzyłem prosty model ramy oraz komponentów które będą mi potrzebne później rys.
Do jej wykonania zostały użyte podstawowe profile spotykane na rynku stad jej prosty wygląd
3. Analiza kinematyczna
Model geometryczny zostaje eksportowany do programu umożliwiającego "wprawienie go w życie" ale aby to sie stało należało zdefiniować możliwy ruch między elementami ramy tzn koła mają sie kręcić w wahacz przemieszczać tylko w osi Y i etc. rys:
Z rowru usunięto kierownice i ridera, a siły jakie wywiera zastąpiono siłami w rurze pod siodłowej, główce ramy oraz w osi suportru. Masa ridera ok 80 kg.
następnie dołożone zostało podłoże w wariantach:
- dropu na płaską powierzchnie 3 m lotu (bardziej niekorzystne warunki)

- zjazd po trasie z przeszkodami model trasy zjazdowej z różnymi typowymi przeszkodami jak skocznie ogródki skalne (prędkość zjazdu ok 60 km/h)
W wyniku tych analiz dostaje przebiegi funkcyjne sił momentów prędkości w określonych punktach które wcześniej zostały zdefiniowane jako "pary ruchome" np: siła w osi wahacza
Animacja zjazdu wraz z występującą siłą kontaktu roweru z podłożem:
http://yfrog.us/5atrasaz
4. Model dyskretny i analiza wytrzymałościowa
Model, a w zasadzie sam obraz przebiegu sił przenoszę do kolejnego programu aby w końcu sprawdzić czy ta rama wytrzyma. Jednak i tutaj trzeba zbudować kolejny model ramy nieco inny od pozostałych i podzielić go na elementy skończone (użyta metoda analizy : Metoda elementów skończonych FEA) Rodzaj elementów jak i kształt i właściwości siatki temat na straszne wywody i nie bedę tego omawiać

.
Model i analiza głównego trójkąta:
Model dyskretny z nałożoną siatką elementów skończonych i mapa naprężeń w główce ramy:
Model geometryczny wahacza, model dyskretny i mapa naprężeń:
Aby móc powiedzieć o wynikach i odpowiedzieć na pytanie czy rama wytrzyma należy znać parametry wytrzymałościowe materiału z jakiego rama została wykonana w tym przypadku była to stal 30HM (CrMo4130).
Ostatecznie wyniki analizy potwierdziły poprawność modelu i założeń przyjętych w jego budowie. Projekt ten realizowałem parę lat temu i teraz jak patrze to sporo bym zmienił. Co do samego oprogramowania to model geometryczny wykonany w Inventorze , analiza kinematyczna Msc.Adams , analiza wytrzymałościowa- Ansys.
Oczywiście programów jest znacznie więcej. Obecnie zawierają one moduły obliczeń wytrzymałościowych,które ułatwiąją badanie wytrzymałości, lecz fundamentalne problemy konstrukcyjne pozostają

.
Jeśli uważacie, że jest to skomplikowane to macie racje. Realizacja tego projektu trwała ok 8 mcy. Sam planowałem wykonać tą ramę, ale z przyczyn różnych nie doszło to do skutku.
Mam nadzieje ze pokrótce zarysowałem procedurę analizy wytrzymałościowej, nie jest to łatwe ani szybkie, zatem dla osób które nic o tym nie wiedzą pozostaje książka + kolega po studiach inżynierskich + dużo samozaparcia a na pewno się uda

Jeżeli zrodzą się jakieś pytania chętnie postaram się pomóc