登山自行車（Mountain bike, MTB）的設計方式在傳統上是各個設計環節均獨立作業，零組件設計與結構分析並非整合為一，且進行結構分析時，大多只針對單一零組件進行分析與最佳化，無法快速發現且解決整體車架的結構問題，因此本論文導入Top-down design的設計方法來進行MTB的設計，首先以產品配置圖（Layout）與骨架圖（Skeleton）進行參數式設計，使得設計者在零件設計與後續設計變更上，能更加有效率與系統化。接著模擬MTB在山道騎乘時進行的跳躍動作，以得到整體車架在運動過程中所受到的負載變化，並利用此資訊進行車架結構應力分析，即可在設計初期透過運動模擬找出車架結構可能會出現的問題，進而透過靈敏度分析來得知影響應力變化的關鍵參數，並以最佳化設計來解決之。後續設計者欲針對分析結果來進行設計變更時，亦可在產品配置圖的參數表格內進行尺寸修改，MTB各零件的實體模型亦會隨之設計變更，達到MTB整合設計的功效。

The traditional way of mountain bike (MTB) design is composed of many independent stages, thus rendering a bad integration of component design and structural analysis. In addition, mechanical analysis is often undertaken for each single component, without the consideration of the entire structure of MTB. This leads to little chance of finding and solving relevant structural problems in the early design stage. To reduce the impacts of these drawbacks, this thesis introduces the concept of “top-down design” and evolves a new design process for MTB. Firstly, this study uses layout and skeletons in Pro/ENGINEER to describe the structure of the MTB in a parametric manner. By doing so, we can improve the design process since it allows us to design more efficient and less time consuming. Secondly, we simulate MTB’s working condition and analyze forces which act on the MTB’s frame to see if the current structure works well under that condition. Finally, an optimization process will be done to optimize crucial parameters which are obtained from a sensitivity analysis, and use the optimal parameters to modify the initial geometry.

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