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自行車座弓鎖緊螺栓之疲勞負荷研究

為了解決m5螺帽規格的問題，作者范順傑 這樣論述：

螺栓在工業界為常見的緊固件，應用範圍十分廣泛，疲勞破壞理論發展也很長一段時間。本研究主要針對自行車座弓鎖緊螺栓，與自行車座管組的運動分析做相關的探討。再運用疲勞破壞理論獲得疲勞壽命。先透過拉伸試驗得到螺栓機械特性，得出SCM435 M5×0.8鉻鉬鋼螺栓，降伏強度約為906MPa、抗拉強度約為942MPa。再以EN規範進行螺栓耐久測試，得出螺栓疲勞壽命在40kgf×cm~60kgf×cm鎖緊扭矩範圍內，螺栓預應力越高，壽命則越高。從實驗與模擬可看出，斷裂面皆在螺紋與無螺紋不連續處的第一牙底。 透過實驗、理論推導與模擬三部分，自行車座弓鎖緊螺栓疲勞壽命的理論推導數據與實驗數據相比較，除了50

kgf×cm鎖緊扭矩的短螺栓誤差值介於10%，其他誤差值皆介於7%左右，有限元模擬數據與實驗數據誤差值皆介於7%以內。由模擬得到的邊界條件，從新設計自行車座管組得模擬得出延長螺栓疲勞壽命方法：替換更高E值的座弓、下乘坐與座管的材質、更改座管開孔角度成垂直。