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es240项目:高尔夫球司机的应力和振动分析

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在这个项目中,我将尝试分析高尔夫球手在球杆上击球时产生的应力和振动,以确定司机的“最佳击球点”。最佳击球点是在球杆面上的位置,它能将最小的振动和力传递给球手的手,从而给球手提供最佳的能量传递和感觉,从而获得最佳的击球效果。(交叉,棒球棒的最佳击球点任何打高尔夫球的人都能很快地估计出最佳击球点的位置,所以我将尝试通过有限元分析来验证它的位置。

关于应力和振动分析的高尔夫研究(英语)很少,所以我也将使用基于棒球棒冲击/振动的研究。

使用ABAQUS,我将建立一个基本高尔夫球杆的有限元结构模型,特别注意轴和杆头的几何和材料属性。有限元分析将允许我分析应力的分布和通过俱乐部经历的谐波。我将在球杆表面的不同位置施加脉冲并确定每个脉冲的频率。在选择了少量的积分后,我希望能够确定俱乐部的平均“甜蜜点”。如果时间允许,我将尝试建模其他高尔夫球头的几何形状和比较。


附件是3篇论文,对我正在尝试的事情进行了相关的研究。

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这个项目提案在很多方面都令人印象深刻。本文选取了一个高尔夫球杆面作为研究对象进行有限元建模。由于其结构的复杂性,高尔夫球杆的建模需要数值方法,而不是解析模型,以获得更准确的结果。在进行了充分的文献检索的基础上,作者对实现这一目标的步骤有了清晰的认识。根据我对文献档案的简短搜索,大多数关于高尔夫球杆的数值研究都是关于杆身设计的杆头通常被建模为刚性质量[1,2]。伟大的是,作者渴望解决一个没有太多研究的问题。许多高尔夫球手肯定会对项目结果感兴趣。

在这个项目中,我发现了以下困难。首先,合理设置边界条件和加载条件。由于载荷是动态施加的,并且球杆是由人持有的,因此这些条件将根据情况而变化。其次,由于时间有限,应明智地选择一组加载点和加载条件,以及时获得最优结果。然而,正如作者所建议的那样,在前人工作的帮助下,这两个困难都可以得到积极的解决。

虽然作者已经有足够多的工作要做,但另一个有趣的后续结果是“甜点”对球飞行长度的影响有多大[3]。我也会对高尔夫球头结构(形状,材料,刚性/空心)对其振动模式的影响感兴趣。

[1]畅,”栏目Kang K.W.,宋,”栏目”,高尔夫球杆机械性能评价工程失效分析, v 13, n 3规格,April, 2006, p 464-473

[2]骑士,刚建成时威克斯,A.L.,Braunwart, P。模拟了高尔夫球杆在挥杆过程中的动态响应。国际模态分析会议记录- IMAC, vol . 1, 2000, p . 550-554

[3]梅斯,T.;高尔夫球撞击和飞行的简单设计方法。”机械工程师学会压力容器和管道分部(出版)PVP, v 396, 1999, p 183-186

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