本文之研究目的為分析一自行車液氣分離式後避震器，利用避震器內部封存高壓氣體，以氣體彈簧來取代一般傳統的鋼線彈簧，經由電腦數值模擬及實驗量測結果，證實所設計出之液氣分離式後避震器在單一衝程內所吸收之能量，確實比一般傳統後避震器佳。
　　本文所分析之液氣分離式後避震器，是利用數學模式與實驗方法進行分析與設計，透過電腦數值模擬避震器性能，並利用最佳化方法，在避震器設計規格要求之下，以在單一衝程內所能吸收最大能量為目標，尋找出最佳的設計參數，以此設計出一液氣分離式後避震器，藉由避震器測試台的建構，完成自行車液氣分離式後避震器性能量測研究。

　This paper has analyzed on a hydro-pneumatic rear shock absorber for a Bicycle. The high-pressure gas was sealed in the hydro-pneumatic rear shock absorber. It replaced general wire-spring with air-spring. In the result of the digital simulation and the experiment, the performance of the hydro-pneumatic rear shock absorber is better than the general shock absorber.
　The hydro-pneumatic rear shock absorber was analyzed and designed by means of a mathematical model and an experimental method. A digital simulation was used to obtain force-displacement (F-D) and force-velocity (F-V) diagrams of the shock absorber. We use optimization method to look for the best design parameter required by the specifications, and then design a hydro-pneumatic rear shock absorber. A shock absorber tester was fabricated and used to test the performance characteristics of the shock absorber.

參考文獻

[1] 蘇銘注,“避震系統參數設計與分析”,自行車工業雜誌,第22期, 2000。

[2] 蔡天成,“避震自行車後懸吊系統之特性評估”,自行車工業雜誌,第22期, 2000。

[3] J.G.Seifert, M.J.Luetkemeier, M.K.Spencer, D.Miller, and E.R Bruke,“The Effects of Mountain Bike Suspension Systems on Energy Expenditure, Physical Exertion, and Time Trial Performance During Mountain Bicycling,”Physical Exertion, and Time Trial Performance During Mountain Bicycling,”Int. J.Sports Med., Vol.18, No.3, pp 197-200.1997.

[4] 陳道遠,“自行車騎乘在坡度震動環境下的主觀舒適度及生理反應之研究”,國立成功大學工業設計研究所碩士論文, 1999。

[5] 李書賢,“自行車懸吊系統動力分析與參數設計”, 國立台灣大學機械工程學研究所碩士論文, 2001。

[6] Jackson G.W.,“Fundamentals of the Direct Acting Shock Absorber”,SAE Paper 3712,National Passenger Car Body and Materials Meeting,Detroit,Michigan,1959.

[7] M.van Vliet, and S.Sankar,“Computer-Aided Analysis and Experimental Verification of a Motorcycle Suspension”, Transactions of the ASME, Journal of Vibration, Acoustics, Stress, and Reliability in Design,Vol.105,pp.120-131,1983.

[8] Peterson R.R.,“Hydraulics Applied to the Automobile Suspension”,Proceedings of the National Conference of Industrial Hydraulics,Vol.7,pp.23-43, 1953.

[9] 呂有旺,“機車避震器最佳化設計”,國立台灣科技大學機械工程學系碩士論文,1999。

[10] L.Segel, and H.Lang,“The mechanics of Automobile HydraulicDamper at High Stroking Frequencies”,Vehicle System Dynamics,Vol.10,pp.79-83 ,1981.

[11] 王文鴻,“可調式避震器設計分析與控制之研究”,國立成功大學機械工程研究所碩士論文,2001。

[12] Rakheja, Hong Su, and T.S. Sankar,“Analysis of a Passive Sequential Hydraulic Damper for Vehicle Suspension”, Vehicle System Dynamics, Vol.19, pp.289-312 ,1990.

[13] E.C.Yeh, S.H.Lu, T.W.Yang, and S.S.Hwang ,”Dynamic Analysis Double-Tube Shock Absorber for Robust Design,”JSME International Journal Series C.Vol.40,No.2,pp.335-345,1997.

[14] 朱忠雄,“避震前叉強度與性能評估研究漫談”,自行車工業雜誌,第22期, 2000。

[15] 張誌裕,“自行車避震性能檢測—對避震配件製造者的需要性”,自行車工業雜誌,第29期, 2001。

[16] 周壽祥,“空氣墊之特性與防振應用”,機械月刊,第22卷, 第11期, p.245-250,1996。

[17] 劉懿漢,“自行車避震氣墊之分析設計與製作”,國立成功大學工程科學研究所碩士論文,1990。

[18] 賴耿陽,”汽車工程技術 - 汽車懸吊裝置總覽”,復漢出版社,台南市, 1998。

[19] Herbert E.Merritt,“Hydraulic Control Systems”,John Wiley & Sons Inc., New York, pp.6-53, 1967.

[20] M.L.James, G.M.Smith, J.C.Wolford,“Applied Numerical Methods for Digital Computation”, HarperCollins College Publishers ,New York,pp.485-496,1993.

[21] 李昆明,“機車懸吊機構之系統化設計方法”, 國立台灣大學機械工程學研究所碩士論文, 2002。

[22] 周鵬程,“遺傳演算法原理與應用-活用Matlab”, 全華科技圖書股份有限公司,台北市, 2001。

[23] 陳正昇,“登山自行車後懸吊機構之設計”, 國立中山大學機械工程研究所碩士論文,2000。

[24] 自行車市場快訊,“14款後避震器測試”,第84期, 2002。