- ГЛАВНАЯ >> РЕШЕНИЯ >> По стандарту >> Другие стандарты
Динамическое исследование влияния инфляционного давления на спортивные мячи
В динамичной сфере спортивных технологий и техники инженеры уделяют особое внимание энергии, запасаемой и теряемой в оборудовании. Надувные (и твердые) мячи часто регулируются коэффициентом восстановления, который описывает взаимодействие между мячом и жесткой пластиной. Правильные динамические характеристики достигаются тщательным выбором материалов, конструкции и давления воздуха. После того, как мяч покидает завод, материалы и конструкция остаются относительно стабильными, но внутреннее давление остается на усмотрение спортсмена, который получает только рекомендацию. Было проведено исследование для наблюдения за взаимосвязью между избыточным и недостаточным давлением и потерями энергии на различных уровнях деформации.
Испытательная машина HST, оснащенная легкими сжимающими пластинами, использовалась для сжатия целых шариков. В ходе исследования было протестировано множество различных видов мячей (футбольный, волейбольный, мини-футбольный, нетбольный, волейбольный, художественная гимнастика), а здесь представлены результаты по баскетбольному мячу. Каждый шарик сжимался циклически с постоянной частотой и амплитудой 5 мм вокруг среднего уровня начального смещения, которое мы впоследствии увеличивали с шагом 5 мм. Движение было задано с помощью цифрового энкодера в программном обеспечении для динамических испытаний HST. Каждый шар испытывался при трех давлениях:
«Номинальное» давление находилось в середине диапазона, указанного на шаре.
Пониженное давление было на 25 % ниже номинального.
Избыточное давление шариков было на 25 % выше номинального.
Кривые сила-перемещение были взяты из заключительного цикла (20-го) при каждом начальном перемещении. Разница между численно интегрированными кривыми нагрузки и разгрузки дала энергию, потерянную в каждом цикле сжатия. Представленный график показывает соотношение потерянной энергии к энергии, введенной в систему в различных циклах. Более крупные столбцы указывают на более высокие относительные потери энергии.
Правильно надутый мяч, представленный зелеными полосками, теряет наименьшее количество энергии из трех протестированных повышений давления. Более высокие потери энергии недостаточно надутого мяча можно объяснить взаимодействием между изгибом и сферическими деформациями в плоскости (кольцевыми деформациями) панелей. При высоких давлениях шар по существу предварительно нагружен, и панели испытывают более высокий диапазон деформаций, возможно, выходя за пределы упругой зоны. Неудивительно, что в случае гиперэластичных материалов при более высоких деформациях теряется больше энергии. Испытания на динамическое сжатие полного мяча дают представление о роли внутреннего давления в спортивных мячах. Подобные быстрые исследования помогают количественно оценить глобальное поведение мяча и предлагают новые области дальнейших исследований.
Испытательная машина HST, оснащенная легкими сжимающими пластинами, использовалась для сжатия целых шариков. В ходе исследования было протестировано множество различных видов мячей (футбольный, волейбольный, мини-футбольный, нетбольный, волейбольный, художественная гимнастика), а здесь представлены результаты по баскетбольному мячу. Каждый шарик сжимался циклически с постоянной частотой и амплитудой 5 мм вокруг среднего уровня начального смещения, которое мы впоследствии увеличивали с шагом 5 мм. Движение было задано с помощью цифрового энкодера в программном обеспечении для динамических испытаний HST. Каждый шар испытывался при трех давлениях:
«Номинальное» давление находилось в середине диапазона, указанного на шаре.
Пониженное давление было на 25 % ниже номинального.
Избыточное давление шариков было на 25 % выше номинального.
Кривые сила-перемещение были взяты из заключительного цикла (20-го) при каждом начальном перемещении. Разница между численно интегрированными кривыми нагрузки и разгрузки дала энергию, потерянную в каждом цикле сжатия. Представленный график показывает соотношение потерянной энергии к энергии, введенной в систему в различных циклах. Более крупные столбцы указывают на более высокие относительные потери энергии.
Правильно надутый мяч, представленный зелеными полосками, теряет наименьшее количество энергии из трех протестированных повышений давления. Более высокие потери энергии недостаточно надутого мяча можно объяснить взаимодействием между изгибом и сферическими деформациями в плоскости (кольцевыми деформациями) панелей. При высоких давлениях шар по существу предварительно нагружен, и панели испытывают более высокий диапазон деформаций, возможно, выходя за пределы упругой зоны. Неудивительно, что в случае гиперэластичных материалов при более высоких деформациях теряется больше энергии. Испытания на динамическое сжатие полного мяча дают представление о роли внутреннего давления в спортивных мячах. Подобные быстрые исследования помогают количественно оценить глобальное поведение мяча и предлагают новые области дальнейших исследований.
Связывать продукты
