テニスラケットの科学(875):
(備忘録:解説記事 2009年)
テニスのトライボロジー*(その3)
テニスラケットの反発性能予測
*川副 嘉彦、スポーツとトライボロジー:テニスのトライボロジー,トライボロジスト / 日本トライボロジー学会編 54(7) 2009 , pp.452~457,巻頭口絵 p.1.
(注)トライボロジー(摩擦・摩耗・潤滑)
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(続き)
3.テニスラケットの反発性能予測
ボール・ストリングス系の非線形復原力特性および減衰特性を実験的に1自由度の等価系に同定し(図6),さらにラケットあるいはラケット・腕系の剛体運動特性および振動特性も実験的に同定することができる.
付図(雑誌記事では省略)は,ストリングスのメッシュであり,ストリングス上の4点でボールと接触するとしてラケットの振動特性を同定する.
画像1:図6

画像ー1
図7 は,宙吊りラケットのストリングス面の先端側,中心,および根元側の位置にボールが 30 m/s で衝突したときのラケットの初期振動振幅を予測した例である.
ストリングス面の中心で衝突するとラケットフレーム振動が小さく,反発係数が高い.

画像ー2
図7 インパクトの瞬間のラケットの初期振動振幅予測値(衝突速度:30 m/s,衝突位置:(a)ストリング面の根元側,(b)中心,(c)先端側) [出典:文献1)]
図8 は,宙づりの静止ラケット(VRo= 0)の先端側から根元側まで位置を変えてボールを衝突させたときの跳ね返り速度 VB と入射速度 VBoの比e(反発力係数と定義する)の実測値と予測値であり,ラケットの反発性能評価に使われる.
インパクトにおけるボールの変形によるエネルギ損失およびラケットフレームの振動によるエネルギー損失が少ないほど,ボールとラケットの反発係数erが高い.
衝突位置での反発係数 er が高く,衝突位置に換算したラケットの換算質量 Mr が大きいほど反発力係数 e は大きい.

画像ー3
:図8
図9 は,ボールの飛びに関するラケット性能を予測するためのスイングモデル例である.

画像ー4

画像ー5
:図9 スイング・モデル例(グランド・ストローク)
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(文献)
・川副 嘉彦、テニスのトライボロジー,トライボロジスト / 日本トライボロジー学会 編 54(7) 2009 pp.452~457.
https://kawazoe-lab.com/research/tribology-of-tennis/
