Basquete De Madeira Composto Forexia

Avaliação do desempenho de morcegos de baseball de madeira, metal e composto O objetivo desta investigação foi desenvolver e verificar uma capacidade preditiva de determinação do desempenho do morcego de baseball. A técnica emprega um código de elemento finito dinâmico com propriedades de baseball dependentes do tempo. O modelo viscoelástico acomoda a perda de energia associada ao coeficiente de restituição dependente da velocidade de baseballs (COR). Uma máquina de teste experimental foi construída para simular as condições de impacto do ballndashbat em um ambiente controlado e determinar as propriedades dinâmicas do baseball. O modelo encontrou boa concordância com os dados experimentais para uma série de locais de impacto, velocidades de impacto, modelos de morcegos e tipos de bola. A velocidade de batimento aumentada geralmente associada com bastões de alumínio é aparente, mas não para impactos dentro do ponto doce. Uma estratégia de reforço é proposta para melhorar a durabilidade dos morcegos de madeira e mostra um efeito mínimo sobre o desempenho de acerto. A utilidade de usar uma velocidade constante de balanço de morcego para comparar a resposta de diferentes tipos de morcegos também é discutida. Baseball Bat Coeficiente de restituição Pega composta Copyright copy 2001 Elsevier Science Ltd. Todos os direitos reservados. Os cookies são usados ​​por este site. Para obter mais informações, visite a página de cookies. Copyright 2017 Elsevier B. V. ou seus licenciadores ou contribuidores. ScienceDirect é uma marca comercial registrada da Elsevier B. V.Today is O conteúdo desta página foi modificado pela última vez em 21 de março de 2005 Os morcegos compostos melhor do que os bastões de alumínio A escolha dos morcegos mostrados acima não reflete qualquer preferência por nomes de marca. Estes apenas são dois morcegos que eu atualmente tenho no meu laboratório. O material composto de baseball e softball bateu há bastante tempo, mas apenas nos últimos anos eles começaram a competir seriamente com bastões de alumínio. Já em 1985, os bastões de grafite e plástico estavam disponíveis 1,2 e, no final da década de 1980, cada uma das três grandes empresas de morcegos - Easton, Worth e Louisville Slugger - tinha bastões de grafite no mercado. Estes primeiros morcegos foram anunciados como tendo a força do alumínio e a performance da madeira. Eles foram muito fortes e mantiveram muitos abusos, mas porque eles não realizaram quase tão bem como os morcegos de parede única de alumínio mais populares, então disponíveis, eles não permaneceram no mercado muito tempo. Por cerca de 10 anos, os morcegos de grafite desapareceram bastante da cena, mas, no final da década de 1990, algumas pequenas empresas de morcegos - mais visivelmente Miken - reintroduziram a fibra de carbono, ou material composto, morcegos no mercado novamente. Como seus predecessores, esses bastões compostos eram bastante duráveis, mas não muito altos. Mas logo após 2000 as coisas começaram a mudar. Em 2001, o bastão de softball de lançamento lento Jackville Slugger Genesis 3 alcançou o ranking 1 em Performance at 2001 Bat Wars e quase não perdeu a classificação geral de 1 face em alumínio de parede dupla Worth. Os bastões de softball compostos agora estavam competindo com os melhores bastões de alumínio disponíveis. Houve problemas de durabilidade, no entanto - os primeiros bastões Genesis (modelo SB34) foram notórios por romper após 50 ou mais bons sucessos. O Genesis da segunda geração (modelo SB103) tem uma parede ligeiramente mais espessa e é mais durável, embora com um pequeno sacrifício no desempenho. Mas, o ponto foi feito: foi possível projetar e fabricar um bastão composto que pudesse realizar, bem como os melhores bastões de alumínio disponíveis. Então, em maio de 2002, a Miken apresentou o seu Velocit-E Ultra cinza - que é até à data o bastão de softball de maior desempenho comercialmente disponível (acredite ou não, eu já vi alguns protótipos que superam o Ultra). O Miken Ultra ficou tão quente que organizações como a Amateur Softball Association rapidamente proibiram isso e ameaçaram banir todos os morcegos compostos - já que tinham banido todos os morcegos de titânio em 1993. Em vez disso, depois de muita consulta com os fabricantes e com o conselho de alguns Cientistas e engenheiros que realmente entendem a colisão de bastão, a ASA decidiu mudar e endurecer os padrões de desempenho usados ​​para certificar os morcegos como legais. Hoje existe uma grande variedade de opções compostas de vários fabricantes, incluindo bastões totalmente compósitos, morcegos com alças compostas e barris de alumínio, morcegos com conchas externas compostas sobre barris de alumínio e até alguns bastões de parede dupla totalmente compósitos. A maioria dos morcegos compósitos são modelos de morcego de passo lento e, nos compósitos de jogo de passo lento, definitivamente reina. Existem alguns modelos de bastão de beisebol totalmente compósitos disponíveis, mas bastões de baseball de alumínio ainda parecem ser preferidos pelos jogadores de jovens e universitários. Então, isso nos leva à questão no topo desta página. Como são os morcegos compostos diferentes dos morcegos de alumínio E, como é que os morcegos compostos podem superar os melhores morcegos de alumínio Evidência de que os Batidos compostos superam os morcegos de alumínio A figura abaixo à direita mostra dados de desempenho para uma grande variedade de morcegos que foram coletados ao redor do ano 2000, quando a Amateur Softball Association estava validando o novo método de teste de alta velocidade para avaliar o desempenho de morcegos de softball de passo lento. 4 Neste método de teste, um morcego é agarrado a 6 polegadas da extremidade do punho da alça por um grampo que é livre para girar em torno de um ponto de pivô fixo. Um softball é disparado a partir de um canhão de ar comprimido a uma velocidade de 110 mph em direção ao barril do morcego. 5 A velocidade da bola é medida, usando armadilhas de luz, antes e depois afeta o morcego. Uma equação baseada na conservação do impulso e que leva em consideração a localização do impacto e o momento de inércia do morcego é usado para prever a velocidade da bola batida que um bom jogador conseguiria no campo com o morcego em questão . A ASA montou uma coleção de morcegos de vários tipos (madeira, antigo e novo alumínio de parede única, alumínio de parede dupla, titânio e composto) e mediu seu desempenho no processo de desenvolvimento do teste de desempenho de alta velocidade. Em 2004, me concederam acesso aos morcegos para que eu pudesse tentar correlacionar a freqüência do modo de aro de barril com a velocidade da bola batida. 6 A freqüência de aro de um morcego parece estar intimamente relacionada com a física por trás do efeito do trampolim em um bastão oco. Meus estudos experimentais e modelos computacionais da física por trás do efeito tramplina indicam que quanto menor a freqüência do modo aro, mais compatível é o barril do bastão, o que, por sua vez, dá origem a um efeito de trampolim melhorado e a uma maior velocidade de bola batida. Os dados na figura mostram que esta previsão é validada por resultados experimentais. Os morcegos de maior desempenho (maior velocidade da bola batida) tendem a ter freqüências de aro mais baixas. Os pontos de dados na figura abaixo foram identificados por cor e forma de acordo com o tipo de construção do barril, e isso fornece uma análise interessante dos resultados de desempenho. 6 Usando o teste de impacto de alta velocidade, os morcegos de madeira produzem velocidades de bola batida entre 88-90 mph (não há pontos de dados para bastões de madeira porque um morcego de madeira sólida não tem uma freqüência de aro). Os bastões de softball de alumínio de parede simples de passo lento produzem velocidades de bola batida entre 90-96 mph. Os melhores bastões de softball de dupla fase de alumínio de parede dupla no mercado têm velocidades de bola batida entre 96-100 mph. Em 1993, Easton, Worth e Louisville Slugger introduziram bastões de softball de titânio (Worth tinha mantido o seu envolvimento por vários anos porque sabiam que mudaria radicalmente o jogo e só o lançaria quando o Easton fizesse). No momento em que os morcegos de titânio foram introduzidos, os melhores bastões de alumínio de parede única estavam se apresentando em torno de 93-94 mph, então quando os bastões de titânio com velocidades de bola batida entre 100-103 mph entraram no jogo, eles tiveram um impacto imediato. Na verdade, os morcegos de titânio eram muito mais quentes do que qualquer outra coisa disponível que eles foram rapidamente banidos por todas as organizações governamentais dentro de três meses após sua introdução. Os bastões compostos realmente cobrem toda a gama de desempenho. Os primeiros (que não foram testados neste estudo) realizaram-se como um bastão de alumínio de parede única. Há um grupo de modelos compostos recentes que competem em desempenho com os melhores bastões de softball de dupla fase de alumínio de paredes duplas, com velocidades de bola batida entre 96-100 mph. E, em seguida, há um grupo seleto de bastões de softball compósitos de alto desempenho composto de alto desempenho, incluindo o famoso Miken Ultra, que são capazes de produzir velocidades de bola batidas em excesso de 105 mph. A linha horizontal a 98 mph representa o limite superior atual no desempenho conforme definido pelo ASA para morcegos de softball de passo lento usando o padrão de teste de alta velocidade ASTM F2219. Como resultado, bastões compósitos de alto desempenho, como o Miken Ultra e Ultra II, e o Easton Synergy, morcegos de titânio, juntamente com vários outros morcegos compósitos e de paredes duplas, agora são ilegais para o jogo da liga ASA. Quais são as vantagens dos morcegos compostos sobre os bastões de alumínio 1 O peso do balanço é mais facilmente controlado. De uma simples análise física da colisão de bastão, existem duas maneiras de aumentar o desempenho. O primeiro é ajustar o peso balanço do morcego. Na verdade, isso é um pouco complicado porque existem dois fatores que se compensam um contra o outro. Se um jogador é capaz de aumentar seus músculos e balançar o mesmo morcego mais rápido, a velocidade resultante da bola bateu será mais rápida devido à maior velocidade de bat-swing. Por outro lado, se um jogador é capaz de manter uma velocidade de balanço constante enquanto usa um bastão leve e pesado, a velocidade da bola batida será mais rápida para o morcego mais pesado. Os melhores resultados são obtidos balançando um morcego mais pesado mais rápido, mas isso é algo que a maioria dos jogadores médios não conseguem fazer e ainda manter o controle sobre o morcego enquanto o balança. Então, geralmente, um jogador escolherá um ou outro efeito. Os bons jogadores que são stong tendem a preferir morcegos com um peso pesado, porque eles podem balançar o bastão com rapidez suficiente e a inércia extra do morcego faz uma colisão mais efetiva com a bola. Os jogadores que não são tão fortes ou que não conseguem balançar rapidamente um bastão pesado, tendem a optar por morcegos com um peso de balanço mais leve para que eles possam aumentar sua velocidade de bat-swing e obter bolas batidas mais rápidas desse jeito. A distinção entre peso leve ou peso pesado realmente se resume à localização do ponto de equilíbrio (ou centro de massa) e ao momento de inércia. Eu planejo discutir isso em detalhes muito maiores na minha página MOI e bat-swing speed, então não vou precisar muito de como isso funciona aqui. Mas, o conceito básico é que não é o peso total total do morcego que determina a rapidez com que você pode balançar um morcego, mas a forma como o peso é distribuído ao longo do morcego. Quanto mais perto o ponto de equilíbrio dos morcegos é para a alça, mais fácil é girar. Eu tenho dois morcegos no meu laboratório que rotineiramente trago para minha sala de aula de física para ilustrar este ponto para meus alunos. Um morcego é de alumínio e o outro é composto, mas os morcegos são de 34 polegadas de comprimento e ambos pesam exatamente 30 onças. No entanto, escolhê-los e balançá-los claramente diferencia entre os dois. O bastão de alumínio tem um ponto de equilíbrio a 22,5 polegadas do final da alça e tem um momento de inércia muito grande (11,134 oz-in 2). O ponto de equilíbrio para o morcego composto é mais de 3 polegadas mais perto do identificador, com 19,4 polegadas e, como resultado, possui um MOI muito menor (8963 oz-in 2). Mesmo que ambos os morcegos tenham o mesmo peso real, a diferença em seus pontos de equilíbrio e MOI faz com que seus pesos de balanço sejam muito diferentes. Os materiais de fibra de vidro e grafite utilizados para fabricar bastões compósitos são muito mais leves do que o alumínio. Na verdade, a maioria dos morcegos compostos tem hastes de metal inseridas nas alças para aumentar o peso até os valores normais. Os bastões mais claros atualmente disponíveis são composites. Como tal, é muito mais fácil mudar a massa da extremidade do cano para a alça (ou vice-versa para os bastões carregados por extremidade) para controlar a localização do ponto de equilíbrio e, assim, o peso do balanço. Na verdade, alguns anos atrás, quando o teste BPF estava sendo usado por todas as organizações governamentais de softball (um teste semelhante chamado BESR estava sendo usado pelo baseball da NCAA) para medir o desempenho do morcego (todos os testes foram realizados impactando o morcego em seu centro - De percussão), descobriu-se que, ao mudar o ponto de equilíbrio, um fabricante poderia projetar um morcego que passasse o teste de desempenho exigido, enquanto ele apresentava muito maior no campo. 2 O efeito da Trampline pode ser ajustado A segunda maneira de aumentar o desempenho de um morcego é melhorar o que é conhecido como efeito de trampolim do barril. O barril do morcego age essencialmente como uma mola durante a colisão do bastão. Se a mola do barril é muito rígida, então a bola comprime um grande impacto após o impacto e perde uma quantidade significativa de energia no processo de compressão e re-expansão. No entanto, se o barril do morcego for mais suave, então o barril comprime mais, a bola se comprime menos e a bola perde menos energia durante a colisão. Além disso, a energia que foi armazenada temporariamente na mola do barril é devolvida à bola e a velocidade da bola aumentou grandemente após a colisão. Em um bastão de parede de alumínio, praticamente tudo o que você pode fazer para aumentar o efeito do trampolim é fazer as paredes mais finas - e um ponto é rapidamente alcançado onde as paredes são muito finas para o morcego para suportar um impacto de uma bola sem aborrecimento Ou rachaduras. Além disso, diluir as paredes em um bastão de alumínio muda a distribuição de massa do morcego. Os materiais compostos possuem uma vantagem distinta em relação ao alumínio na medida em que são anisotrópicos, o que significa que as propriedades elásticas de um material composto não são iguais em todas as direções. Ao alterar o ângulo do tecido no tecido de material compósito, as rigidez nas direções longitudinal (ao longo do morcego) e circunferencial (ao redor do cano do morcego) podem ser modificadas de forma bastante independente umas das outras e sem mudança A distribuição de massa ao longo do morcego. Isso significa que você pode fazer o barril de um morcego composto macio enquanto ainda mantém a rigidez na alça. Ou você poderia fazer o punho mais suave, mantendo o barril rígido. Materiais compósitos fornecem um fabricante com uma gama muito ampla de possibilidades para projetar um morcego para uma performance ou sensação específicas. Existem bastões compostos que funcionam sobre o mesmo que um bastão de alumínio de parede simples de menor qualidade. Existem bastões compostos que combinam com o desempenho dos melhores bastões de alumínio de parede dupla disponíveis. E, em seguida, há bastões compostos que superam qualquer bastão de metal já feito (incluindo os bastões de titânio lendários). Ao ajustar a rigidez do barril, um fabricante pode ajustar o efeito do trampolim de um morcego para aumentar ou diminuir o desempenho, tanto quanto desejar. 7 3 A rigidez de flexão pode ser ajustada Com o alumínio, um fabricante é constrangido na forma como as paredes do cano e o manípulo podem se tornar antes de a integridade estrutural do morcego estar comprometida. Um fabricante me contou como eles estavam tentando um novo protótipo de bastão de softball de passo rápido para um dos jogadores da equipe feminina nacional dos EUA. Ao tentar fazer o morcego acertar o suficiente com o peso do balanço, ela desejava que eles acabassem diluindo as paredes da alça. O resultado foi um morcego que, literalmente, dobrava a metade toda vez que fazia um bom contato com a bola. Para tornar a alça forte o suficiente para que não se quebre, a espessura do tubo de alumínio geralmente resulta em uma rigidez de flexão relativamente alta, embora a rigidez de flexão também dependa das dimensões do barril. Maior rigidez de flexão significa que as freqüências das vibrações de flexão para o menor modo de flexão caem na faixa em que as mãos são mais sensíveis à vibração. Golpear uma bola longe da mancha faz com que o morceiro vibre, e essa vibração pode ser sentida forte nas mãos como uma picada dolorosa. Não é por acaso que os morcegos de alumínio têm apertos de borrachas espessas de borracha adicionam amortecimento à alça, e muitos jogadores usam luvas de batedor grossas ao bater com um bastão alunimum para reduzir ainda mais a sensação de picada. Os materiais compostos, no entanto, dão ao fabricante a opção de reduzir a rigidez de dobra do morcego, sem alterar nenhuma das propriedades de rigidez no barril que afetam o desempenho. Isso significa que um pode ser capaz de projetar um morcego que se sentiria melhor ou diminuísse menos, ajustando a rigidez da flexão. O gráfico à direita mostra como a sensação de vibração, em uma mão humana agarrando uma haste vibratória, varia com a freqüência de vibração. 8 A curva sólida inferior indica que as mãos são mais sensíveis a vibrações entre 200-300 Hz e muito menos para vibrações abaixo de 100 Hz ou acima de 500 Hz (observe que uma escala logarítmica é usada para ambos os eixos). Os pontos de dados azuis e as linhas tracejadas indicam a sensação relativa de um bastão de softball de lançamento lento de produção atual com uma alça muito rígida e uma vibração de flexão fundamental de 220 Hz. Os pontos de dados vermelhos e linhas tracejadas são para um bastão de softball diferente com rigidez de flexão muito menor e uma freqüência de flexão fundamental de 85 Hz. Usando a curva de nível de limiar, o gráfico mostra que as mãos serão mais de 10 vezes mais sensíveis às vibrações na alça do morcego mais rígido do que seria para o morcego com a menor rigidez de flexão. Estes dois valores representam os extremos que atualmente sai para bastões de softball. E enquanto a maioria dos morcegos de softball de passo lento têm freqüências de flexão fundamentais entre 150-200 Hz, o uso de materiais compósitos fornece um fabricante com uma quantidade considerável de variação na forma como um morcego se sentirá nas mãos de um jogador. Uma das tendências mais recentes, que a DeMarini e a Easton têm comercializado com sucesso, é um bastão híbrido no qual um barril de alumínio está preso a uma alça compósita com baixa rigidez à flexão. Tais morcegos são comercializados como tendo uma ação de chicote melhorada, permitindo que o morcego se flexione mais durante o balanço. A idéia é semelhante ao que acontece em um bom balanço de golfe. Se a mecânica do balanço estiver temporariamente correta, o morceiro flexiona durante o balanço e a flexão do morcego faz com que o barril do morcego se mova para a frente apenas antes do contato ser feito com a bola. Assim, a velocidade do tambor do bastão é uma combinação da rotação rígida do morcego e do flex, e a velocidade efetiva do morcego pode ser mais rápida do que o que se poderia obter para um morcego rígido que não se flexiona. Claro, se você não tiver tempo, basta o bastão se mover para trás por causa do flexo enquanto o morcego como um todo girava para a frente e a velocidade efetiva do morcego seria reduzida. Tanto quanto eu sei, o júri ainda não sabe se essa ação de chicote de chicotes realmente melhora o desempenho, mas eu ouvi dizer que isso afeta a mecânica de swing dos jogadores, além de afetar a percepção de sensação. 4 As vibrações de flexão são mais altamente amortecidas. Outra vantagem dos materiais compósitos em alumínio é que as taxas de amortecimento naturais para bastões compostos são aproximadamente duas vezes maiores que as de bastões de alumínio. A taxa de amortecimento determina a rapidez com que a amplitude de um objeto vibratório decai. Quanto maior o amortecimento, mais rapidamente a vibração desaparecerá e o jogador que segura o morcego não sentirá isso com tanta força. Uma taxa de amortecimento mais baixa significa que a vibração continuará por mais tempo e o jogador sentirá a vibração mais. Em nosso laboratório, medimos as taxas de amortecimento para os dois primeiros modos de flexão de vários softball, baseball juvenil e bastões de baseball adultos. Os valores de amortecimento para bastões ou morcegos totalmente compósitos com alças compostas são pelo menos duas vezes maiores do que os bastões de alumínio, e alguns morcegos compostos têm um amortecimento quase 10 vezes maior que os morcegos de alumínio. Isto é em parte porque os morcegos compostos são anunciados como tendo um melhor ponto de perdão. Bat atingiu o ponto de encontro doce, não machucando tão mal, porque a vibração dolorosa é mais fortemente amortecida em um bastão composto. Claro que é possível adicionar sistemas de redução de amortecimento a um bastão de alumínio para aumentar o amortecimento - muitos morcegos juvenis possuem tais sistemas de redução de vibração. 9 Mas, estes tendem a aumentar o peso total do morcego e não são freqüentemente usados ​​em bastões adultos. 5 No Ping Sound Uma diferença final entre morcegos compostos e de alumínio é que eles soam muito diferentes quando atingidos. O som que o morcego faz quando impacta uma bola é uma das três coisas que os jogadores percebem como relacionadas ao desempenho. Golf Considerando que um morcego de madeira faz mais de uma rachadura, bastões de alumínio produzem um ping visível quando o contato é feito com uma bola. O ping pode ser bastante alto, e é um som de frequência simples relativamente puro. Os morcegos compostos também produzem um único som de freqüência, mas o amortecimento muito maior faz com que o som decai muito mais rápido, e o som resultante é mais um pop. Isso pode levar algum ajuste. Eu ouvi jogadores que estão acostumados a ouvir um ping alto de seu bastão de alumínio se queixar depois de tropeçar em um bastão composto que não funciona bem porque é doente tem o mesmo pop que o bastão de alumínio. Na realidade, a bola deixou o morcego tão rápido ou mais rápido, mas porque o som não é o que eles costumam, a percepção é que o desempenho não é tão bom. Normalmente, é necessário vários batimentos positivos antes que essa percepção incorreta de performance seja superada e o jogador veja os resultados da bola deixando o morcego e começa a associar a performance a este novo som. Referências 1 A liga reforçada com grafite faz um bastão de bola forte e leve, Modern Plastics. 62. P.38 (1985) 2 O bastão de plástico leva um balanço na madeira, Plastic World. 43 p.8 (1985) 3 A seção mais interna do Genesis é composta por S2 Glass, uma fibra de vidro de alta resistência à tração, desenvolvida para aplicações aeroespaciais. Em seguida é um invólucro de carbono de grafite que é 4 vezes mais forte por unidade de peso que o aço. A seguir, uma fibra de Kevlar proporciona estabilidade e reduz a vibração. A cobertura externa do Genesis é um sistema de resina que encapsula todas as três camadas em uma única parede 4 ASTM F-2219: Métodos de teste padrão para medir o desempenho do bastão de alta velocidade. 5 O teste de canhão de ar de alta velocidade foi desenvolvido no WSU Sports Science Laboratory. Seu site possui fotos e filmes do canhão em ação. 6 D. A. Russell, Freqüência de Hoop como preditor de desempenho para bastões de softball, Engineering of Sport 5, Vol. 2, pp. 641-647 (International Sports Engineering Association, 2004). 7 D. A. Russell, sintonizando um morcego para optmizar o efeito do trampolim, apresentado no boletim Sporting Goods. Associação de Fabricantes, concerto de softball Softball Council Fall Meeting, Dallas, TX, 2 a 4 de outubro de 2003. 8 D. D. Reynolds, K. G. Standlee e E. N. Angevine, vibração mão-braço: parte III. Características de resposta subjetiva dos indivíduos à vibração induzida por mão, J. Sound Vib. . 51 (2), p. 267-282 (1977). 9 Veja a minha página sobre Controle de vibração com um absorvente dinâmico para um exemplo. Voltar para Física e Acústica do Bastão de Basebol Softball Bats