Bachelor's Thesis

Analysis of the riding characteristics of a mountain bike with semi-active damping

Final Thesis 5.17 MB

Author of thesis: Bc. David Cíbik

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Michal Kubík, Ph.D.

Reviewer: Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.

Abstract:

The work focuses on the analysis of a semi-active magnetorheological (MR) damper for mountain bike suspension, which enables dynamic regulation of damping properties in real time through changes in MR fluid viscosity induced by a magnetic field. The objective was to suggest modifications to a control algorithm utilizing signals from acceleration and displacement sensors to optimize ride comfort and terrain grip. For evaluating ride performance, a novel metric was defined proprietary evaluating algorithm. Time-domain analyses demonstrated significant improvement in vibration isolation while maintaining grip. The results confirm the superior adaptability of the MR system compared to conventional hydraulic dampers and highlight its potential for application in demanding mountain biking disciplines.

Keywords:

Magnetoreological damper, algorithm, mountain biking, suspension, bicycle

Date of defence

09.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student prezentoval svou závěrečnou práci a odpověděl na otázky vedoucího i oponenta. Dále odpovídal na dotazy členů zkušební komise a to následovně: Co obnáší nejlepší tlumič, porovnání hmotnosti a jaký má vliv na měření? - Částečně odpověděl Jaký typ akcelerometru byl použit? -Odpověděl Jakou má hmotnost vaše zeřízení? Dá se použít i pro neelektrická kola? -Odpověděl

Language of thesis

Slovak

Faculty

Department

Study programme

Engineering (B-STR-P)

Specialization

Machine and Equipment Construction (SSZ)

Composition of Committee

doc. Ing. Robert Brázda, Ph.D. (předseda)
Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D. (člen)
Ing. Přemysl Pokorný, Ph.D. (člen)
Ing. Václav Mergl, Ph.D. (člen)
prof. Štefan Čorňák, Dr. (místopředseda)

Supervisor’s report
doc. Ing. Michal Kubík, Ph.D.

Bakalářská práce se zabývá aktuálním a technicky náročným tématem semiaktivního řízení magnetoreologického tlumení v oblasti horské cyklistiky. Student prokázal velmi dobrou orientaci v řešené problematice. Rešeršní část je rozsáhlá a pokrývá jak klasické pasivní tlumiče, tak současné elektronicky řízené systémy dostupné na trhu. Z formálního hlediska však rešerše vykazuje nedostatky – některé obrázky jsou hůře čitelné a v textu se vyskytuje větší množství překlepů.

Hlavní náplní práce bylo provedení a vyhodnocení experimentů. Z metodického hlediska považuji návrh i realizaci experimentů za dobře zvládnuté. Výrazně slabší je však interpretace a celková prezentace naměřených dat, kde bych očekával hlubší a systematičtější analýzu. Oceňuji nicméně, že se autor o interpretaci výsledků alespoň pokusil a dokázal identifikovat a popsat problémy současného způsobu řízení MR tlumiče.

Přístup studenta byl proaktivní a bylo zřejmé, že má o řešení práce skutečný zájem. Pracoval samostatně, průběžně konzultoval postup řešení a aktivně reagoval na připomínky.

Domnívám se, že výsledná práce je nadprůměrná a doporučuji ji k obhajobě. Navrhuji její hodnocení známkou B.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.

Bakalářská práce je rozsáhlá s podrobně zpracovanou rešerší, která je relevantní k zadanému tématu. Poměrně obsáhle je zpracována i metodika, i když v této kapitole není vždy úplně jednoznačně popsáno vyhodnocení naměřených dat (zejména z kolika vzorků je počítáno plovoucí RMS zrychlení odpružené hmoty). V kapitole výsledků mám pochybnosti o správnosti závěrů z přejezdů zpomalovač a obrubník, kdy v kapitole 12.4, 12.5, 12.7 jsou v signálu zrychlení odpružené hmoty výpadky v měření, kdy není jasné, jak byly tyto chyby v signálu korigovány v kroku výpočtu RMS zrychlení odpružené hmoty. V signálech v přílohách jsou také ve většině měření nesmyslné hodnoty zdvihu, kdy v grafech jsou hodnoty zdvihu překračující 1 m, přičemž reálný zdvih tlumiče byl okolo 50 mm. Tyto problematické průběhy měly být v práci diskutovány, případně měla být zjevně vadná měření opakována. Celkově hodnotím práci jako přínosnou. Jako nejpřínosnější pak hodnotím porovnání jízdních časů s pasivním tlumičem u jízd na skutečné trati. Pozitivně vnímám rozsah provedených jízd a subjektivní popis pocitů při jízdě, na základě kterých lze odstranit rušivé jevy pro jezdce.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. Z kolika vzorků bylo počítáno plovoucí RMS zrychlení odpružené hmoty a jaký vliv měly výpadky signálu výsledky prezentované na grafu 5-2?
  2. Co by mělo být, podle vašeho názoru, na systému semiaktivního odpružení upraveno, aby byl jezdec při závodním stylu jízdy schopen dosáhnout ještě lepších časů?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová