(3.235.139.152) 您好!臺灣時間:2021/05/08 19:04
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:陳英泉
研究生(外文):Ying-chuag Chen
論文名稱:高爾夫球桿頭打擊面結構變化之碰撞分析
論文名稱(外文):Impact Analysis of the Structure Variation on the Golf Club Impact Face
指導教授:吳學鑑
指導教授(外文):Wu, Shyue-Jian
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:機械與機電工程學系研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:69
中文關鍵詞:打擊面結構有限元素
外文關鍵詞:Impact FaceGolfANSYS
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:186
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:1
球頭設計的領域非常廣泛,不論是外型的改變、重心的設計、材質的應用等,皆是為了追求最佳擊球效果,事實上,這些設計概念中,單獨偏重某一項是無法達到較佳的設計。需藉由球桿頭設計參數進行擊球彈道的分析與模擬並修正MOI/重心/COR等設計,方能依據此設計出較佳的球桿頭性能。
本論文採用SolidWorks來建立球桿頭模型,根據不同類型擊球員配置所適合重量,再將四種打擊面結構配置於所對應的模型上,最後,搭配LS-Dyna有限元素求解器分析高爾夫球桿頭碰撞效應。
文中分析四種打擊面結構對於職業級男、女性;業餘級男、女性四種不同類型擊球員的擊球效果,並探討球體線速度、角速度與發射角的影響。其中,職業級男性選手所適合之打擊面結構為網狀造型;職業級女性選手所適合之打擊面結構為全面均厚造型;業餘級男性選手所適合之打擊面結構為同心圓造型;業餘級女性選手所適合之打擊面結構為同心圓造型與網狀造型。
Currently, golf club design has been widespread. No matter the appearance changed, designed for center of gravity, material application, etc, they are all pursuing better efficiency of hitting. However, there will be no optimal design with emphasize on one of them. Thanks to the parameter design of golf head with simulating and analyzing golf ball trajectory, and modifying M.O.I., center of gravity, etc, the optimal performance of club head can be achieved.
In this thesis, golf club models were set up by SolidWorks. The weight of club head model was decided by different class of users, and each class of club head had four types of hitting face structures individually. Then, their impact effect was simulated by LS-Dyna solver system.
In this thesis, the hitting effect for different types hitting face was analyzing by including professional Male, Female, amateur Male, and Female four different tyes of users. Then the influences on ball linear velocity, the angular velocity and the trajectory were verified. The Men’s PGA Tour suitable club is reticulate face. The Ladies’ LPGA Tour suitable club face is uniform slab. The Typical Men suitable club face is concentric circle. The Typical Lady suitable club faces are concentric circle and reticulate face.
目錄 I
表目錄 IV
圖目錄 V
中文摘要 VII
英文摘要 VIII
第一章 緒論 1
1-1前言 1
1-2文獻回顧 2
1-3研究動機與目的 6
1-4使用軟體介紹 7
1-4-1前處理軟體(Pre-Processor) 7
1-4-2演算核心(Processor) 8
1-4-3後處理(Post_Processor) 8
1-5高爾夫桿頭設計要點及規範 9
1-5-1高爾夫球桿頭外部名稱 9
1-5-2高爾夫球桿頭細部規格 10
第二章 理論基礎 14
2-1前言 14
2-2 LS-Dyna的理論基礎 14
2-2-1顯示時間積分 14
2-3高爾夫球飛行軌跡推算 18
2-3-1球體飛行時在2D平面所受的升力 18
2-3-2球體飛行時在2D平面所受的阻力 19
2-3-3高爾夫球飛行時所受的合力 20
2-3-4 Runge Kutta Method解聯立微分方程式 23
2-4齒輪效應 25
第三章 有限元素模型與分析流程 26
3-1前言 26
3-2基本假設 26
3-3桿頭規格設定 27
3-4材料性質 27
3-5有限元模型邊界條件與參數設定 28
3-5-1有限元素模型設定 28
3-5-2邊界以及初始條件設定 30
3-6有限元模型建立與分析流程 30
3-7打擊面模型說明 32
3-7-1同心圓造型打擊面結構說明 32
3-7-2網狀造型打擊面結構說明 33
3-7-3中心加厚造型打擊面結構說明 34
3-7-4全面均厚造型打擊面結構說明 35
第四章 結果與討論 36
4-1前言 36
4-2重心位置與打擊效果分析 36
4-2-1分析說明 36
4-2-2分析結果與討論 37
4-3打擊面結構與擊球效果分析 45
4-3-1分析說明 45
4-3-2分析結果與討論 45
第五章 結論 52
5-1結論 52
5-2未來展望 53
參考文獻 54
參考網站 58
1. Tetsuo Yamaguchi, Ichiro Tominaga, Takuzo Iwatsubo, Nortitoshi Nakagawa,and Masakatsu Akao,”Transfer Characteristic in Collision of two Viso-Elastomers under Mechanical Impedance”,Theoretical and Appl.Mech. Vol.34, p.153-166(1985)
2. Y.Lee, J.F.Hamiltion and J.W.sullivan,”The Lumped Parameter Method for Elastic Impace
Problems”, J.Appl.Mech. Vol.53,p1-4(1986)
3. Takuzo Iwatsubo, Nobuki Konishi and Tetsuo
Yamaguchi,”Research on Optimun Design of a 高爾夫球桿頭Club”,日本機械協會論文集(c),Vol.56,p.68-73(1990)
4. N.Okbuo and M.Simada,”Application of CAE(computer aided engineering)to Golf Club dynamics,”Proceedings of The First World Scientific Congress of Golf 9-13th,p.270-273(1990)
5. R.D.Milne,”What is the Role of Shaft in the Golf
Swing?”Science and Golf”Proceedings of the First World Scientific Congress of Golf”Edited by Cochran,A.J.and Farrally, M.R., E&FNSpon., p.252-257(1990)
6. R.E.Grundy, A.W.Cairns and A.W.Hood,”The Effect
Clubhead Weight Distribution on Ball-Club Impact
Dynamics,”Proceedings of the First World Scientific Congress of Golf 9-13th,p.246-251(1990)
7. Y.Nakao and Urata,”Shape Measurement of a three Dimension Body by a Cylindrical Probe Contacting with it Side Surface”C Hen/Trans.JSME,Vol.57,No.544,p4008-4015(1991)
8.黎煥生,高爾夫球桿頭與球之碰撞分析及球桿頭之設計,國立中山大學碩士論文,1994
9.胡弘昇,高爾夫球之動態模擬分析,國立中山大學碩士論文,1995
10. R.C.Merkel and T.Blough,”Dynamic Characterization and Comparison of Golf Clubs,”Proceeding of The 17th
International Modal Analysis Conference, Vol.1, p.513-517(1998)
11. M.I.Friswell, M.G.Smart and J.E.Mottershead,”The
Dynamic of Golf Clubs Using Generic Finite
ElementModels,”Proceeding of th 16th International Modal Analisis Conference,Vol.1,p.565-571(1998)
12. Takuzo Iwatsubo,”Analysis of Golf Impact Phenomenon and Ball Trajection,”JSME Inr.Journal.,Series C,Vol.41,No.4,p.823-828(1998)
13.邱佑宗,高爾夫球甜蜜區計算,中華民國力學會議第二十二屆全國力學會議論文集(二),台南市,第395-400頁,1998
14.蕭翰林,高爾夫碰撞現象之分析與桿頭設計,國立中山大學碩士論文,2000
15.吳世平,高爾夫桿頭厚度變化之碰撞效果分析,國立中山大學碩士論文,2001
16. Tom Mase, Eric Nelson, Jeff Brennan and Bruce Pettibone, USGA Rule 4-1e Optimization of a Golf Driver Head Using LS-Dyna and Altair HyperStudy, 7th International LS-Dyna User Conference,Dearborn,p5-1~5-8(2002)
17.張庭彰,高爾夫球桿頭型狀之碰撞結果分析,國立中山大學碩士論文,2004
18.謝昇宏,高爾夫球桿頭打擊面曲率變化之擊球效果分析,國立中山大學碩士論文,2005
19.趙海歐,LS-Dyna動力分析指南,兵器工業出版社,2003
20. John C.Adams Jr,”Flight Mechanical of a Spinning Dimpled Spheroid”.(2004)
21. Preceptgolf,”The Science of Golf Clubs”,
http://www.preceptgolf.com/en/scienceclubs/index.html(2003)
22. Steve Lampman et al.,”Materials Properties Hankbook:Titanium Alloys”,ASM(2004)
23. ANSYS Inc.,”Solid 168 Element Description, Solid 164 Element Description”, ANSYS Documentation,(1994-2004)
24. Ralph Maltby,”Golf Club Design, Fitting, Alteration and Repair the principles and procedure,(1995)
25. Conte.de Boor,”Runge-Kutta Method”, Elementary Numerical Analysis,p409-419(1981)
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔