• 한국정밀공학회지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.130-137
• /
• 2003

The pipe of CFRP for bicycle frame is designed and made for light weight of bicycle and then its suitability to bicycle frame is verified by comparing the other material i.e. steel, Cr-Mo steel, Al alloy pipe for bicycle frame. The pipe of CFRP is laminated to [0/$\pm$45]$_T$ and made by tape winding method and then its degree of light weight is evaluated by comparing the other pipes which is made by steel etc.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제34권2호
• /
• pp.139-143
• /
• 2017

Finite element analysis was performed for a split-type CFRP bicycle frame, which was designed to apply a compression molding process with carbon fiber prepreg for a conventional bicycle. An epoxy adhesive material for joining the frames was selected by the extent of stress at joint interfaces. The split-type bicycle frame was then formed and its weak parts examined by the boundary conditions according to reliability tests. The results verified the reliability of the bicycle frame after modification of these weak parts. The finished product was manufactured by using this developed split-type bicycle frame.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.271-276
• /
• 2018

서비스 디자인 방법론을 통해 시장의 상황과 사용자가 원하는 니즈를 파악하여 소재 선정에 있어 고려해야 하는 기준을 조사하였고, 이에 따라 자전거 디자인 개발에 있어 CFRP CNT 소재를 선정하였다. 이 소재를 이용하여 자전거 파트 중 프레임 디자인 개발을 진행하였고, 그 이후 시제품 제작 전 진동 감쇄 실험, 인장강도 실험, 강성 실험 결과를 통해 CFRP CNT 소재로 디자인한 자전거 프레임은 강도 및 경량성 등 기능적 측면에서 기존 CNT 소재로 제작된 자전거 프레임보다 향상된 결과를 보여줌으로써 자전거 프레임에 적합하다는 결과를 얻었다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.93-100
• /
• 2013

This paper presents the development process for a bicycle monocoque frame using bolt fastening. Traditionally, bicycle frames have been constructed with metal tubes joined at their ends by welding. These frames have been brazed or soldered onto metal lugs, forming the frame. Because stress loads become greatest at the joint of the bicycle tube frame, joint construction strongly influences frame design and construction. To avoid the inherent problems of material discontinuity at frame joints, numerous designers have attempted to reduce or eliminate the number of joints in tube frames. Nevertheless, the manufacture of high quality, reliable, one-piece and jointless frames has proven difficult and expensive. In this study, a new monocoque frame adapted to a hybrid bike is proposed. The advantage of the monocoque frame, is theat is has a rechargeable battery system that is built into the frame; as a result, the emotional quality for the customer is improved. In order to estimate the design compatibility compared with that of tube frames, structural analysis is performed using finite element method. A prototype based on a modified design has also been made and stability testing has been carried out.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.51-58
• /
• 2021

The notion of leisure has changed with industrial development and improvement in life quality. Bicycling is a healthy sport; it is an exercise performed while enjoying nature. There have been many changes in the materials that are used to manufacture the bicycle frame. Iron and aluminum have been mainly used in bicycle frames. However, carbon-based materials are lighter and stronger than metal frames. The bicycles made of carbon composite changes frame rigidity depending on the direction of the carbon sheet sacking angle. We study the direction of composite material and how they affect the stiffness of frames based on the stacking angle.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.178-185
• /
• 2017

탄소섬유가 차세대 자전거 프레임의 소재로 자리잡아감에 따라 각 제조사별로 탄소섬유 프레임 개발을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 현재도 탄소섬유의 강성, 내구성, 충격흡수, 경량화, 강도를 중시하며 개발되고 있다. 또한 탄소섬유 자전거모델은 고가 제품으로써, 이에 맞는 개성적이고 차별화된 디자인 컨셉의 제품이 필요하며, 기본적으로 요구되는 구조 역학적 프레임의 개발이 중요하고, 안전성과 조형성이 뛰어난 제품개발과 무엇보다도 자기만의 아이덴티티(Identity)가 필요하다. 본 연구에서는 소비자 요구의 조사연구와 이미지 분석의 과정을 통해 개성적이고 통일된 이미지를 도출하였고, 본 디자인 개발에서는 최근 수요가 급증하고 있는 로드형 자전거를 타켓으로 잡아 탄소섬유를 소재로 한 자전거 프레임 디자인을 개발하고 제안하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권2호
• /
• pp.147-156
• /
• 2016

본 연구에서는 자전거의 경량화를 위해 탄소섬유 복합재료, 유리섬유 복합재료, 케블라섬유 복합재료를 자전거 프레임의 재료로 사용하여 강도 설계 및 최적화를 수행하고 재료 성능을 비교하였다. 이를 위해 유럽표준위원회가 제시하는 자전거 안전사항을 기준으로 복합재료가 가진 이방적 특성을 활용하여 적층각 최적화와 두께 최적화를 수행하였다. 또한, 최적화된 무게, 복합재료의 강도와 비용을 바탕으로 Digital logic 방법으로 재료별 자전거 프레임의 성능을 비교하였으며 이를 통해 섬유강화복합재료를 사용한 자전거 프레임의 구조적 안정성을 확보하며 동시에 경량화를 수행할 수 있었고, 자전거 프레임에 적합한 복합재료를 선별할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제32권6호
• /
• pp.466-471
• /
• 2019

Road photovoltaic power generation is a technology that combines photovoltaic power generation while maintaining the function of the existing road by installing special photovoltaic modules on it. In this paper, we developed three types of modules and structures suitable for sidewalk blocks and element technology for the development of a solar road module for a sidewalk and bicycle road. The road solar potential in Korea is 10 GW. After analyzing the daily data obtained after the construction of a 10 kW solar road testbed, it was found that its utilization rate compared to the general photovoltaic energy is 80%.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제37권1호
• /
• pp.121-127
• /
• 2013

최근 경량 자전거에 대한 요구가 지속적으로 증가함에 따라 탄소섬유 복합재료가 자전거 프레임 및 부품 제작에 널리 활용되고 있다. 복합재료는 일반적인 등방성 재료와는 달리 적층판의 방향과 순서에 따라 그 구조적인 특성이 변화하기 때문에 복합재료 자전거의 디자인을 검증하기 위해서는 구조 해석을 수행하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 CFRP 소재를 적용하여 자전거 프레임을 설계하였고, 유한요소해석을 통하여 그 구조적 성능을 분석하였다. 다양한 적층 순서와 하중조건 하에서 섬유와 매트릭스의 파손지수를 측정함으로써 복합재의 적층 조건이 자전거의 구조 강도에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 취약 부분은 추가적인 복합재 적층판을 이용하여 보강함으로써 자전거 프레임의 구조적 안전성을 확보할 수 있었다.

• 소성∙가공
• /
• 제28권1호
• /
• pp.15-20
• /
• 2019

The superplastic forming/diffusion bonding process has been developed to fabricate a core frame structure with joint nodes out of tubes, for the development of a titanium high performance bicycle. The hydroforming process has been applied for bulging of a tube in the superplastic condition before, and during the diffusion bonding process. In this experiment, a commercial Ti-3Al-2.5V tube was selected as raw material for the study. The forming experiment has been performed using a servo-hydraulic press with a capacity of 200 ton. Next, nitrogen gas was used to acquire necessary pressure for the bulging and bonding of the tubes to fabricate the joint nodes. The pertinent processing temperature was $870^{\circ}C$ for the superplastic hydroforming/diffusion bonding (SHF/DB) process, using the Ti-3Al-2.5V tube. The bonding quality and the progress of bulging and diffusion bonding have been observed by the investigation of the joining interfaces at the cross section of the joint structure. The control of the nitrogen pressure throughout the SHF/DB process, was an important factor to avoid any significant defects in the joint structure. The whole progress stage of the diffusion bonding could be observed at a joint interface. A core structure with 5 joint nodes to manufacture a titanium bicycle could be obtained in a SHF/DB process.