Σχεδιασμός και μελέτη αγωνιστικού σκελετού ποδηλάτου ορεινής ποδηλασίας χωρίς πίσω ανάρτηση κατασκευασμένου από ανθρακονήματα - Νικολακέα, Χρυσαυγή (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Τεχνολογίας των Κατεργασιών, 2017)
Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι ο σχεδιασμός και η μελέτη ενός ανθρακονημάτινου σκελετού ποδηλάτου τύπου mountain bike χωρίς πίσω ανάρτηση (hardtail) για αγωνιστική χρήση σε δύο μεγέθη (L και Μ). Τα ανθρακονημάτινα προϊόντα επικρατούν πλέον στην ποδηλατική αγορά λόγω της μεγάλης αντοχής έναντι χαμηλού βάρους που προσφέρουν. Αρχικός στόχος ήταν η εύρεση κατάλληλου σχήματος και διατομής για κάθε τμήμα του σκελετού. Ο σχεδιασμός έγινε με χρήση του προγράμματος SIEMENS NX 10 και 11. Χρησιμοποιήθηκε η εφαρμογή realize shape η οποία προσφέρει υψηλής ποιότητας επιφάνειες σε πολύπλοκα σχέδια. Ο γεωμετρικός σχεδιασμός βασίστηκε σε ήδη υπάρχοντα μοντέλα τα οποία κυριαρχούσαν στην αγορά κατά την περίοδο που ξεκίνησε η εκπόνηση της διπλωματικής εργασίας. Εν συνεχεία, ο σκελετός μοντελοποιήθηκε ως αλουμινένιος και μέσω προσομοιώσεων βασισμένων στα αντίστοιχα τεστ που τίθενται από το ISO διαπιστώθηκαν οι περιοχές μέγιστων τάσεων καθώς και η κατανομή τους πάνω στο σκελετό. Αλλάζοντας κάθε φορά το σχήμα σε διάφορα σημεία του σκελετού, προέκυψε ένα μοντέλο που έδινε ικανοποιητικά αποτελέσματα και καλή κατανομή τάσεων. Έπειτα, το μοντέλο του σκελετού μοντελοποιήθηκε ως ανθρακονημάτινο καθορίζοντας τη θέση και το μέγεθος κάθε στρώσης πάνω στο σχέδιο. Τα μοντέλα των σκελετών έγιναν στο SIEMENS NX με τη χρήση της μεθόδου zone based layup, η οποία παρότι δεν προσφέρει τη μέγιστη ακρίβεια σε αποτελέσματα προσφέρεται για ιδιαίτερα πολύπλοκα σχέδια, όπως αυτό του σκελετού. Στη συνέχεια τα διάφορα μοντέλα εισάχθηκαν στις προσομοιώσεις που προέκυψαν με βάση τα τεστ που προβλέπει το ISO και αξιολογήθηκε η καταλληλότητα κάθε πιθανής διαστρωμάτωσης. Ειδικά για το τεστ πτώσης (drop test) έγινε συμπληρωματικά η χρήση του λογισμικού πακέτου LS-dyna, διότι κατά το στήσιμο του τεστ στο πρόγραμμα SIEMENS NX προέκυπταν σφάλματα. Χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα από το LS-dyna μοντελοποιήθηκε εκ νέου η προσομοίωση στο SIEMENS NX, η οποία και χρησιμοποιήθηκε τελικά. Στην τελικά φάση σχεδιάστηκαν τα καλούπια για τα δύο διαφορετικά μεγέθη. Τα καλούπια αυτά ελέχθηκαν ως προς την πίεση που θα υφίστανται εσωτερικά. Στη συνέχεια επιλέχθηκε κατάλληλος αριθμός κοχλιών και κεντραριστικών πείρων έτσι ώστε να εφαρμόζουν σωστά τα διάφορα κομμάτια του καλουπιού και να προσφέρουν μέγιστη στεγανοποίηση.