棒球击球碰撞过程中的动力学分析_蒋泉

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1、DOI:10.16156/j.1004-7220.2010.05.015医用生物力学第25卷第5期2010年10月JournalofMedicalBiomechanics，Vol.25No.5，Oct.2010375文章编号:1004-7220(2010)04-0375-05棒球击球碰撞过程中的动力学分析1，21311蒋泉，许薇，龚江泳，戴海峰，唐伟(1.南通大学建筑工程学院，南通226019;2.南京航空航天大学航空宇航学院，南京200016;3.南通大学体育科学学院，南通226019)摘要:目的通过对棒球击球过程进行深入分析，建立简单有效的

2、动力学模型，为球员训练提供理论依据。方法根据冲量矩理论，对多刚体铰接模型进行动力学分析，获得关于棒球击出速度的封闭线性方程组;通过求解得出数值解。结果(1)通过计算得到棒球击出速度与不同初始球、棒速度的关系;(2)铝质球棒击出速度远大于木质球棒;(3)恢复系数对棒球击出速度影响较大，对击球甜区和碰撞中心位置无影响。结论利用动力学方程得出了各种条件下的棒球击球过程的数值结果，所得数值与参考文献中的实验数据一致，证明了动力学分析的正确性;分析过程简单，教练员和球员易于理解，可直接应用于棒球训练的理论指导。关键词:棒球;动力学分析;生物力学;碰撞测试

3、;动力学模型中图分类号:R318.01文献标志码:ADynamicanalysisonimpactingduringbaseballbatting1，21311JIANGQuan，XUWei，GONGJiang-yong，DAIHai-feng，TANGWei(1.SchoolofCivilEngineering，NantongUniversity，Nantong226019，China;2.CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，N

4、anjing210016，China;3.SchoolofSportsScience，NantongUni-versity，Nantong226019，China)Abstract:ObjectiveByathoroughanalysisofthebaseballbattingtoprovideatheoreticalinstructionforbaseballplayerswithasimpleandefficientdynamicmodel.MethodBasedonthemomentofimpulsetheory，theclosedfor

5、mlinearequationswerederivedbythedynamicanalysisofthehingedmulti－rigidbodymodel.Thenumericalresultswouldbeobtainedaftersolvingtheequations.Results(1)Thebattingspeedshavebeenobtainedbythenumericalcalculationundervariousconditionsofdifferentinitialspeedsofthebaseballandbat;(2)T

6、heknockoutspeedsofwoodbatsaremuchsmallerthanthealuminumones;(3)Thecoefficientofrestitutionhasthesignificanteffectonthebattingspeeds，andhasnoeffectsonsweetspotandcenterofposition.ConclusionsThenumericalresultsareconsistentwiththedataofexperimentsinreference.Thecalculatingproc

7、edureiseasyforbaseballcoachesandplayerstounderstandandcanbeappliedinthetrainingofbaseballbattingdirectly.Keywords:Baseball;Dynamicanalysis;Biomechanics;Impacttesting;Dynamicmodel棒球运动是世界上很多国家的热门运动之一，动中，从力学观点来看，一个击球手击球时，所关心我国棒球运动在近年来取得了非常喜人的成绩。在的一些数据为:(1)球被击出的速度;(2)击球点处国内，近几年大

8、约有50多所大学成立了棒球队。于何处能最大限度地将能量传递到球上，即击出速“今日美国”节目曾对运动项目难度做了一个评选，度最大;(3)击球点在何处时，