[發明專利]一種羽毛球拍拍桿的軟硬度測試方法

在審

• 申請號: 201510430843.X
• 申請日: 2015-07-21
• 公開（公告）號: CN105092193A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 林青;王猛;陳磊;鄭梅生;蔣本浩
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安

技術領域

本發明涉及羽毛球拍拍桿的軟硬度測試方法，尤其涉及一種羽毛球拍拍桿的軟硬度測試方法。

背景技術

目前，羽毛球拍桿的軟硬度測試方法為彈性測試法(QB/T2770-2006)，其測試方法為：取球拍桿的一段，根據球拍中段的施力點的位移大小確定拍桿的軟硬度。此方案的缺點是產生的位移距離難以測準，若以抗彎剛度EI來標定羽毛球拍桿的軟硬度，力學概念明確且能綜合考慮桿的結構尺寸、材料性能等。

現有的測試方案有諸多不足，一是軟硬度涉及羽毛球拍桿的結構尺寸、材料性能、形狀等因素；二是撓度測試法中，羽毛球拍桿的變形難以測準；三是現行測試方法涉及羽毛球拍桿的大撓度變形問題。

發明內容

本發明目的在于克服以上現有技術之不足，提供一種羽毛球拍拍桿的軟硬度測試方法，將羽毛球拍桿簡化成一個單自由度彈簧質量系統，通過實測系統的固有頻率，運用振動力學和材料力學理論推導出羽毛球拍桿的抗彎剛度公式，計算出抗彎剛度值，該方法更為方便、準確，可作為測定羽毛球拍桿軟硬度的標準方法，具體由以下技術方案實現：

所述羽毛球拍拍桿的軟硬度測試方法，包括如下步驟：

1)將羽毛球拍拍桿兩端鉸支，羽毛球拍桿跨度為l，將配重懸掛在拍桿跨中，并將加速度傳感器布置在配重上，用力錘擊配重，產生振動，加速度傳感器采集振動信息，將所述信息通過數據采集器與信號分析軟件獲得時域信號和頻域信號，求得該羽毛球拍拍桿的固有頻率；

2)根據公式計算羽毛球拍桿的抗彎剛度EI，其中m為配重和附加裝置質量，l為拍桿的跨度，f為系統的固有頻率，EI抗彎剛度的單位為(N·m²)；

3)根據設定的測量指標，對羽毛球的軟硬度進行評定，制定軟硬度測量指標如下：

當EI∈[3.5-4.0)時，拍桿為硬，當EI∈[3.0-3.5)時，拍桿為稍硬；當∈[2.5-3.0)時，拍桿為適中，當EI∈[2.0-2.5)時拍桿為稍軟，當EI∈[1.5-2.0)時，拍桿為軟。所述羽毛球拍拍桿的軟硬度測試方法的進一步設計在于，步驟1)中截取的羽毛球拍拍桿跨度設定為200-230mm。

本發明的優點如下：

本發明以振動試驗法中抗彎剛度來標定羽毛球拍桿的軟硬度，不涉及拍桿的截面形狀和尺寸，可回避桿內徑尺寸的測量難題，并解決彈性測試法中拍桿變形難以測準，以及拍桿的大撓度變形等問題。該方法基于材料力學與線性振動學，科學、準確；另一方面，操作簡單只需將配重安裝在拍桿上并輕輕錘擊配重，使其發生縱向振動，讀取固有頻率，計算到抗彎剛度EI即可，可以應用于今后的測試和標定羽毛球拍桿軟硬度的行業標準。

附圖說明

圖1為單自由度的彈簧質量系統的簡化模型。

圖2為單自由度的彈簧質量系統的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明方案進行詳細說明。

本發明通過將羽毛球拍桿簡化成一個彈性元件，設計成單自由度的彈簧質量系統，其簡化模型如圖2所示。

為了獲得羽毛球拍桿的剛性系數k，現將其簡化成單自由度的彈簧質量系統，設配重質量為m。

設砝碼質量m(包括配重等)，彈簧的靜伸長為λ，則

λ=mgk---(1)]]>

以平衡位置為原點，由牛頓定律可知m的運動方程為