自行车作为人类最好的代步工具之一，环保轻便、易于操作，自1790年雏形诞生至今已发展数百年，出现了很多细化的分支。在当今社会，自行车的交通属性逐渐淡化，被更多地赋予了休闲健身娱乐的意义。

1.1 分类

按照骑行用途可以分为休闲车和运动车。

休闲车：常用于城市通勤和娱乐等，追求新颖的款式和高舒适性。

运动车：根据使用场合分为场地车、山地车、公路车、铁三车、落山车、躺车等，追求更低的重量，更高的刚度和强度，更逆天的空气动力学性能。

▲图1  休闲自行车

▲图2 古董消防单车 

▲图3  山地车(来自Trek官网)

▲图4 公路车(来自Trek官网)

▲图5场地自行车

▲图6 时速可达100公里的整流罩躺车

1.2 传统与超越传统

自行车的设计经过了多轮革新，材料从钼铬合金钢到铝合金、碳纤维、钛合金、镁合金……不断迭代，制造工艺一路升级，使得设计师们能大展拳脚，在车架造型上不断推陈出新。传统自行车车架呈三角框架结构，稳定性较好。但随着人们对出行工具提出越来越多的个性化要求，超越传统的外观造型被不断“召唤”出来。

▲图8  Van hulsteijn休闲自行车

▲图9 首款可用3D打印部件的Trayser电动自行车

▲图10  viks GT自行车图 

▲图11  beurban 都市通勤自行车

本次案例我们尝试基于Ameba拓扑优化功能，对几款非传统的自行车车架原型进行优化，以期获得受力合理的自行车车架。

2.1 初始形态

方案1：初始模型为块体车架。

方案2：初始模型为Z型曲线型车架。

方案3：初始模型为C型悬梁式车架。

▲图14 方案2初始模型

▲图15 方案3初始模型

2.2 Ameba优化过程

各个方案的优化过程如下：

2.3 自行车车架后处理结果

转自：结构设计-公众号

公众号：MyStructure