Progettazione di biciclette

[shrdlu]

Da un po di tempo mi frulla in testa un'idea ed ultimamente la mia compagna (ingegnere meccanico) ha contribuito a risvegliarla. L'idea e` quella di portare le metodologie di progettazione che si usano in altri campi (auto, treni, aerei, etc.) nel campo della progettazione di biciclette, prevalentemente nella MTB, con particolare attenzione alla modellizzazione ed alla simulazione statica ma soprattutto dinamica.
Per fare questo vorremmo evitare di riscoprire l'acqua calda ma partire ragionevolmente da risultati acquisiti e consolidati...
...ed ora il domandone: conoscete
1) siti web
2) libri in italiano/inglese/francese
3) pubblicazioni
4) atti di convegni
5) docenti universitari che siano attivi in questo campo
6) aziende disposte a collaborare
7) ...altre risorse utili
per poter acquisire le conoscenze necessarie a completare la nostra preparazione? Soprattutto la mia di ingegnere elettronico che ha lavorato finora sul riconoscimento del linguaggio parlato e sulle tecnologie web
Tengo ad aggiungere che non servono le solite informazioni del tipo "la geometria X va meglio di Y" o "il materiale Z e` peggiore di K"... le informazioni che servono sono PERCHE` va meglio, QUANTO va meglio, quali sono le alternative e come MISURARE o valutare le differenze, quali sono le forze in gioco e quali modelli matematici sono stati finora sperimentati...
So che non e` una richiesta facile, quindi ringrazio in anticipo chiunque possa darci qualche informazione utile.

Prodotti MTB scontati

 

[Emperor Mao]

Da un po di tempo mi frulla in testa un'idea ed ultimamente la mia compagna (ingegnere meccanico) ha contribuito a risvegliarla. L'idea e` quella di portare le metodologie di progettazione che si usano in altri campi (auto, treni, aerei, etc.) nel campo della progettazione di biciclette, prevalentemente nella MTB, con particolare attenzione alla modellizzazione ed alla simulazione statica ma soprattutto dinamica.
Per fare questo vorremmo evitare di riscoprire l'acqua calda ma partire ragionevolmente da risultati acquisiti e consolidati...
...ed ora il domandone: conoscete
1) siti web
2) libri in italiano/inglese/francese
3) pubblicazioni
4) atti di convegni
5) docenti universitari che siano attivi in questo campo
6) aziende disposte a collaborare
7) ...altre risorse utili
per poter acquisire le conoscenze necessarie a completare la nostra preparazione? Soprattutto la mia di ingegnere elettronico che ha lavorato finora sul riconoscimento del linguaggio parlato e sulle tecnologie web
Tengo ad aggiungere che non servono le solite informazioni del tipo "la geometria X va meglio di Y" o "il materiale Z e` peggiore di K"... le informazioni che servono sono PERCHE` va meglio, QUANTO va meglio, quali sono le alternative e come MISURARE o valutare le differenze, quali sono le forze in gioco e quali modelli matematici sono stati finora sperimentati...
So che non e` una richiesta facile, quindi ringrazio in anticipo chiunque possa darci qualche informazione utile.

non sono tecnico.......ma conosco bene il settore e chi e come ci si muove !.......scrivimi in PVT e l'unico problema e' il tempo......che manca !

 

[ilmioalterego]

Non mi è ben chiaro quello che vorresti fare. Una bici non è in alcun modo paragonabile ad auto, treni, aerei, la cui guida non è minimamente influenzata dagli spostamenti di peso del pilota. Regge di più il paragone con le moto, benchè la massa del pilota sia percentualmente molto inferiore, sul totale (rispetto alla bici).

I movimenti (del corpo sulla bici) di un pilota da DH sono almeno paragonabili a quelli di un motocrossista, e comunque sono molto maggiori di quelli di un pilota di una moto da strada. Modellizzare dinamicamente, significa pretendere di includere anche il pilota e i suoi movimenti, cosa che personalmente ritengo improponibile.
Mi aiuteresti a capire meglio?

Cmq, non per smontarti, ma risultati "acquisiti e consolidati" non ne conosco. Ovviamente pecco di immodestia pensando che questo significhi che non ce ne sono.
Ci sono invece molti studi sui recumbent, invece, ma quello è tutto un altro mondo, infatto lì il pilota non ha grandi possibilità di movimento:
http://www.ihpva.org/pubs/human_power.htm

 

[muldox]

Certo che avere una morosa che ti vuole progettare la mtb non è da tutti! :shock:

Scusate l'intermezzo poco tecnico e continuate pure con le cose serie .

 

[shrdlu]

Non mi è ben chiaro quello che vorresti fare. Una bici non è in alcun modo paragonabile ad auto, treni, aerei, la cui guida non è minimamente influenzata dagli spostamenti di peso del pilota. Regge di più il paragone con le moto, benchè la massa del pilota sia percentualmente molto inferiore, sul totale (rispetto alla bici).

I movimenti (del corpo sulla bici) di un pilota da DH sono almeno paragonabili a quelli di un motocrossista, e comunque sono molto maggiori di quelli di un pilota di una moto da strada. Modellizzare dinamicamente, significa pretendere di includere anche il pilota e i suoi movimenti, cosa che personalmente ritengo improponibile.
Mi aiuteresti a capire meglio?

Cmq, non per smontarti, ma risultati "acquisiti e consolidati" non ne conosco. Ovviamente pecco di immodestia pensando che questo significhi che non ce ne sono.
Ci sono invece molti studi sui recumbent, invece, ma quello è tutto un altro mondo, infatto lì il pilota non ha grandi possibilità di movimento:
http://www.ihpva.org/pubs/human_power.htm

...forse il mio precedente post è un poco confuso e sembra che abbiamo le idee chiare, ma non è così.
L'idea per ora è quella di capire quali sono i punti chiave per costruire un modello della bicicletta (magari includendo il biker) e provare ad implementarlo su un software di simulazione. Un altro obiettivo è quello di individuare alcuni sottosistemi (sospensioni? freni? sterzo?) per cui possa avere senso costruire un modello su cui provare soluzioni alternative. Poi vorremmo anche capire quali sono i processi industriali attraverso cui si passa nella costruzione di una bici (materiali e componenti, lavorazione dei tubi per il telaio) che inevitabilmente condizionano le scelte di progetto.
D'accordo, una bici è più simile ad una moto che ad un treno, però le leggi fisiche sono le stesse. Per metodologie di progettazione intendevo le tecniche di simulazione numerica che permettono di scremare le ipotesi e risparmiare sui costi dei test... ma ribadisco che in questo caso l'esperto non sono io.
Magari alla fine rimarrà solo una bella occasione per capire la dinamica della MTB ma chissà che invece non ne possa venire fuori qualcosa di più serio. Io considero la mia esperienza personale: quando da ragazzetto seguivo Star Trek (lo guardo ancora) pensavo che i computer parlanti esistessero solo nei film, ora metto in piedi sistemi che, oltre a parlare, danno anche l’impressione di capire quello che gli si dice... va bene, non sempre, ma qualche volta capiscono.
Per ora ho solo individuato alcuni titoli e conto, durante i ponti di Pasqua, di andarli a consultare in biblioteca. I titoli sono:
Bicycle Design - Mike Burrows - Alpenbooks; (December 2000)
High-Tech Cycling - Edmund R. Burke (Editor), Ed Burke - Human Kinetics (T); 2nd edition (March 2003)
Bicycling Science, Second Edition - Frank Rowland Whitt, David Gordon Wilson, James C. McCullagh (Designer) - MIT Press; 2nd edition (August 23, 1982)
L’ultimo è quello che mi ispira di più (MIT Press), ma mi lascia perplesso la data di pubblicazione.
Ho dato un’occhiata rapida al sito dell’IHPVA, potrebbe essere interessante cercare in biblioteca la loro pubblicazione tecnica (sul sito ci sono solo le copertine).

 

[bob]

Sfondi una porta aperta!

Avevo cominciato a pormi lo stesso problema durante lo scorso inverno...

Sono un collega della tua compagna al quale hanno acquistato un software di modellizzazione solida e verifica strutturale, ma poi non danno il tempo/mezzi per usarlo! :shock:

Questo è motivo di quotidiane grosse diatribe con il boss... 8-)

Era mia intenzione prendere confidenza con tali mezzi implementando un modello tipo telaio della bici... ma purtroppo non ci sono le possibilità.

Ciò non toglie che sono interessato a discussioni ed informazioni in merito e concordo che l'analisi dinamica risulta la parte più interessante...

Non sono andato a caccia di testi o pubblicazioni ma volevo pormi il pb dalla radice andando ad ipotizzare condizioni limite di funzionamento in maniera parametrica, così da poter "giocare" con le variabili ed ottenere un modello utilizzabile in modo il più generalizzato possibile... ma ho paura che sarà un'impegno che soddisferò quando sarò in pensione :( (sempre che non cambi lavoro )

 

[ziopin12]

Era mia intenzione prendere confidenza con tali mezzi implementando un modello tipo telaio della bici... ma purtroppo non ci sono le possibilità.

Quali sono le problematiche insormontabili?

 

[BrIxMtB]

GIà ME LO IMMAGINO: "FORUM BIKE FACTORY
by GMANCA"

 

[ziopin12]

GIà ME LO IMMAGINO: "FORUM FACTORY
by GMANCA"

Ma non ti veniva in mente niente di meglio?

 

[BrIxMtB]

così va bene?? :-x

 

[shrdlu]

GIà ME LO IMMAGINO: "FORUM FACTORY by GMANCA"

naaa... non voglio fondare una factory, voglio "solo" vendere servizi di progettazione a Cannondale, Giant e Merida/Specialized... 8-)
che dici, punto troppo in alto?
Se poi va bene vedremo di fare una Specy Enduro con il cambio semiautomatico a comando vocale :-P
In fondo anche due signori di nome rispettivamente William Hewlett e David Packard hanno iniziato giocando in garage col saldatore sui circuiti elettronici dalle parti di Palo Alto...

 

[bob]

Era mia intenzione prendere confidenza con tali mezzi implementando un modello tipo telaio della bici... ma purtroppo non ci sono le possibilità.

Quali sono le problematiche insormontabili?

Il tempo da dedicare alle nuove tecnologie... bisogna convertirsi ad un nuovo sistema ma non è mai il momento giusto... c'è sempre un'altra priorità, e così facendo si accumulano altre cose da convertire!
Il problema è che qualcuno ha paura di cambiare, perchè secondo me ritiene di perdere un potere di controllo non avendo dimestichezza con il nuovo sistema, ma questo qualcuno non ha neanche l'umiltà (intelligenza) di mettersi in discussione ed imparare... ovviamente questo qualcuno ha potere decisionale! 8-)

 

[Comaz15]

Bè... le tubazioni le scegli da catalogo... farsele fare la vedo una cosa un po' troppo dispendiosa.
Ti resta da progettare la sospensione posteriore, ma a meno che tu non voglia cimentarti in studi inediti, c'è poco da scoprire: secondo me c'è ancora un buon margine sugli ammortizztori (vedi Brain).
Per il resto, spesso il problema è lo standard (vedi canotto 1.5).

Per quanto riguarda l'implemantazione del modello, penso che la parte più difficile sia inserire dati coerenti con la realtà. Per il resto i modellatori solidi fanno meraviglie, ma questo lo saprai meglio di me!

 

[ziopin12]

Era mia intenzione prendere confidenza con tali mezzi implementando un modello tipo telaio della bici... ma purtroppo non ci sono le possibilità.

Quali sono le problematiche insormontabili?

Il tempo da dedicare alle nuove tecnologie... bisogna convertirsi ad un nuovo sistema ma non è mai il momento giusto... c'è sempre un'altra priorità, e così facendo si accumulano altre cose da convertire!
Il problema è che qualcuno ha paura di cambiare, perchè secondo me ritiene di perdere un potere di controllo non avendo dimestichezza con il nuovo sistema, ma questo qualcuno non ha neanche l'umiltà (intelligenza) di mettersi in discussione ed imparare... ovviamente questo qualcuno ha potere decisionale! 8-)

Già, ma è così che le vecchie imprese falliscono e ne nascono di nuove, no? Probabimente l'idea di gmanca non avrà notevoli sviluppi ma se si riesce ad intravvedere una via nuova forse qualcosa si muoverà, non credi?
Non vorrei essere utopico o qualcosa del genere, però non mi va di chiudere tutte le porte. (non ho detto che tu hai detto questo o che lo intendessi, si chiaro). Comunque ti do ragione sul fatto che moltissimi dei boss attuali siano restii a cambiare tendenza, me ne sono reso conto in prima persona...

Ciao!

 

[Bennywise]

Mi è venuta la stessa idea pure a me di recente, ma per ora sono solamente un modesto perito meccanico. Il primo problema in cui mi sono imbattuto, come ho visto è capitato anche ad altri, è calcolare con buona approssimazione le sollecitazioni che agiscono sul mezzo. Ho abbozzato varie ipotesi ma credo siano errate. Per esempio ho ipotizzato un urto con un corpo (es sasso ecc.) a svariate velocità per calcolare le sollecitazioni sulla forcella.Oppure, caso ancora più critico (ma molto banale), scendere da uno scalino di 1,5 m con la bici e biker in sella. dai calcoli sono risultati valori direi sconcertanti, ma la matematica non mente (ma io sbaglio).
saluti

 

[xxsandroxx]

Ciao, mi chiamo Sandro, sono laureato in ingegneria elettronica ed mi ocupo in particolare di robotica. E' possibile modellare bike e biker tramite software tipo Matlab al fine di simulare le diverse configurazioni di questi ed ottimizzare opportuni parametri. Se vi posso essere di aiuto contattatemi al sandro2777#libero.it
A presto.

 

[Comaz15]

Il problema di calcolare le sollecitazioni stà nel fatto che a seconda della tecnica usata per affrontare l'ostacolo(es drop di 1,5m) si ottengono risultati fondamentalmente diversi: basta immaginare di fare lo stesso drop atterando "piatti", piuttosto che con il posteriore, piuttosto che con l'anteriore...

Secondo me si sovradimensiona parecchio considerando che la resitenza a fatica dei componenti è difficilmete valutabile, poi con una adeguata sperimentazione si verifica dove è sottodimensionato e dove si può limare ancora qualcosa.

 

[sputnik]

Il problema della valutazione delle sollecitazioni è sempre difficile da risolvere.
Io lavoro nel campo dell'ingegneria civile strutturale (cemento armato e acciaio) in cui le sollecitazioni sono molto più facilmente valutabili rispetto all'ingegneria meccanica.

In genere, nei casi più complicati si rinuncia alla determinazione dei carichi e sollecitazioni massime, ma si va per eccesso ad una valutazione che sicuramente è superiore alle massime possibili.
Oppure si studia una combinazione degli effetti, ossia: si considerano le singole azione agenti in tutti i casi possibili e si combinano ottenendo le cosiddette "combinazoni" di carico a loro volta cumulabili tra loro a seconda delle ipotesi di azione fatta con la bike. Il tutto con l'inserimento di coefficienti che tengono conto di effetti dinamici e dei fenomeni di fatica (che influenzano e riducono la resistenza dei materiali).

al resto del calcolo ci pensano gli elementi finiti...!