Дешевые прототипы велосипедов?

На этой странице написано,

Компания Reynolds также предоставляет своим клиентам, которые, как правило, изготавливают рамы на заказ, не имеющие доступа к сложным инструментам компьютерного моделирования, программу под названием eReynolds FEA (анализ методом конечных элементов), которая позволит им «создавать» свои рамы в виртуальной форме для проверки осуществимости труб и объединение вариантов до дорогостоящей фиксации физических прототипов. По словам Мерфи, разработанная совместно с Бирмингемским университетом, «это способ помочь строителям предлагать конкурентоспособные рамы, особенно сейчас, когда велосипедисты по-новому оценивают преимущества металлов Рейнольдса».

Какую настоящую проблему вы пытаетесь решить или какой эксперимент вы пытаетесь провести, на какой вопрос вы пытаетесь ответить, создавая прототип? Например, архитектурные модели могут пытаться решить такие проблемы, как «Как это будет выглядеть?» и «Достаточно ли места для сантехники?»

Однако модели, которые имеют другой размер и сделаны из материалов, отличных от конечного продукта, не обязательно моделируют/имитируют физические характеристики/поведение готового продукта (например, вибрации).

Например, как они планируют распределение веса в своих моделях? Как они заранее видят вибрационные проблемы?

Чтобы экспериментировать с физическими свойствами, такими как вибрация, я предполагаю, что они используют полномасштабные прототипы, сделанные из настоящего металла : идентичные готовым изделиям массового производства, за исключением того, что они изготовлены вручную в единственном экземпляре, а не серийно.

Возможно, вам удастся обойтись масштабной моделью (например, в четверть размера), если она сделана из достаточно похожего материала (например, из сварной стали). Использование чего-то другого (например, блоков LEGO или пробкового дерева), я думаю, не будет полезным прототипом, потому что его механические свойства слишком отличаются.

Другой возможностью может быть компьютерная модель.

С другой стороны (в качестве примера другой проблемы, позволяющей использовать другой тип прототипа), если вы пытаетесь смоделировать сопротивление ветра вместо вибрации: потому что взаимодействие вещи с воздухом зависит от ее внешней / поверхностной формы. , больше, чем механические свойства, такие как жесткость, для этого вы можете использовать другой материал.

В своей автобиографии Фримен Дайсон утверждал, что причина, по которой мотоциклы надежны, заключается в том, что с момента их изобретения было так много разных поколений, и каждое новое поколение основывалось на предыдущих версиях и исправляло их проблемы (он противопоставил это ядерной технологии). электростанции, говоря, что их не было сотен поколений).

Вторя ChrisW: Какую настоящую проблему вы пытаетесь решить, или какой эксперимент вы пытаетесь провести, на какой вопрос вы пытаетесь ответить, создавая прототип?

Ваш список целей предполагает, что вы больше заинтересованы в подключении компьютеров к велосипеду, чем в езде на нем, поэтому, возможно, будет лучше начать с изображения велосипеда, поставить компьютеры на место, а затем добавить любое оборудование, необходимое для активации велосипеда. датчики. Таким образом, вы можете разобраться с компьютерным оборудованием и программным обеспечением, прежде чем приступить к сборке велосипеда.

Когда дело доходит до прототипов велосипедов, модели используются редко, за исключением ареодинамического моделирования, просто потому, что стоимость полного велосипеда очень низкая. Стоимость прототипа — это в основном трудозатраты, и на эту стоимость не влияет масштаб (в разумных пределах модель велосипеда в масштабе 1:1000 или 10:1 будет стоить намного дороже). Большинство ваших требований к прототипу можно удовлетворить, соединив вместе болтами дешевые детали велосипеда.

Если вы не хотите покупать оборудование для сварки или пайки, я предлагаю использовать ремни, обернутые вокруг труб рамы, возможно, металлические хомуты для шлангов и сплющенные концы труб, скрепленные болтами. Это оставит вам много люфта по сравнению со сварным соединением, но это дешево.

Если вы хотите построить велосипед, на котором можно проехать любое расстояние, вам придется купить что-то, с чем можно сделать правильные соединения. Композиты в целом дороже, но вы можете платить по мере использования — покупайте только достаточное количество эпоксидной смолы для текущего проекта. Использование шпагата вместо синтетического волокна будет дешевле, но несколько менее прочным. Окси-ацетелен дает вам возможность сварки или пайки (или пайки), но затрудняет работу с алюминием и реально ограничивает вас сталью. Электросварка более гибкая, но оборудование дороже. Сварка стержнем возможна, но очень сложна для тонкостенных труб, которые обычно используются в велосипедах. Сварка GTAW/TIG наиболее гибка, но также требует наибольшего мастерства. Для сварки MMAW/MIG используется более дешевое оборудование (в низком ценовом сегменте), и вам нужна только одна рука для сварки, но переключение между материалами/смена электродов утомительны.

Было бы полезно, если бы вы обозначили свои цели. Вы пытаетесь создать новый стиль велосипеда с нуля? Вы дорабатываете существующую раму/дизайн для удобства? Чего ожидаете от нашей вашей модели? Существуют также инструменты физического моделирования, такие как Lego или конструкторы, и инструменты виртуального компьютера, такие как AutoCAD или Rhino. Инструменты зависят от того, для чего вы пытаетесь.

Можно попробовать сделать велосипед из бамбука.

Необходимые материалы:

1. Бамбук 2 разных размеров.

2. Конопляный шпагат.

3. Эпоксидная смола.

4. Велосипед донор на запчасти.

Вам понадобится ножовка и/или дремель или угловая шлифовальная машина, чтобы отрезать необходимые металлические детали от донора.

Я предлагаю вам выполнить поиск в Интернете для получения дополнительной информации.

Для физических прототипов

• горячий клей-пистолет для крепления элементов
• физические блоки, например, Lego, а также другие
• Игрушки с неодимовыми магнитами, например, от Magnetix, редкоземельные магниты и промышленные магниты.
• макетные платы для электрического прототипирования
• деревянные палочки и деревянные элементы
• пластик, супер-клей, пластиковый трубогиб, --

Связанные вопросы о FEM, идея из ответа ChrisW

1. FEM: как спроектировать распределение веса в прототипах велосипедов?

2. https://bicycles.stackexchange.com/questions/2989/fem-how-to-design-anti-vibrational-bike-frame