网球拍的机械冲击试验案例 分享

机械冲击测试是实验室模拟产品在工作环境中受到一系列冲击时候，产品功能是否正常，是否存在性能失效情况，是一种用于评估产品或材料在受到突然的、剧烈的机械冲击时的性能的测试方法。在产品的实际存储、运输、使用过程中存在各种各样的冲击环境，如车辆运行中制动，货物搬动时候碰撞产生的冲击等。

试验目的是确定在正常和极限温度下，当产品受到一系列冲击时，各性能是否失效。冲击试验的技术指标包括:峰值加速度、脉冲持续时间、速度变化量(半正弦波、后峰锯齿波、梯形波)和波形选择。冲击次数无特别要求外每个面冲击3次共18次。

许多产品在使用、装卸、运输过程中都会受到冲击。冲击的量值变化很大并具有复杂的性质。因此冲击和碰撞可靠性测试适用于确定机械的薄弱环节，考核产品结构的完整性。冲击试验是瞬间性的，破坏性的。

网球拍的机械冲击试验

• 试验对象：一款专  业级网球拍，采用碳纤维复合材料制成，拍面面积为 98 平方英寸，弦线采用聚酯材料，球拍重量为 300 克，具有较高的弹性和击球力量。

• 试验目的：评估网球拍在击球瞬间以及可能遇到的碰撞情况下的性能表现和结构可靠性，确保球拍在正常使用过程中不会因冲击而损坏，保证运动员的使用体验和比赛的正常进行，同时也为球拍的设计改进提供依据。

• 试验过程：将网球拍固定在专用的冲击试验台上，模拟网球以不同的速度和角度撞击拍面的情况。使用高速摄像机记录冲击瞬间球拍的变形情况，通过传感器测量球拍受到冲击时的应力分布和冲击力大小。此外，还对球拍的边框、拍喉等部位进行了侧向冲击试验，模拟球拍在碰撞到其他物体时的受力情况。在试验过程中，逐渐增加冲击的能量，直到球拍出现损坏或性能明显下降为止。

• 试验结果：试验发现，在正常击球速度范围内，网球拍能够很好地承受球的冲击力，拍面的变形在合理范围内，能够有效地将击球能量传递给球，使球获得较高的速度和旋转。然而，当模拟的击球速度超过职业比赛中可能出现的蕞高速度时，球拍的拍框出现了局部碳纤维层的开裂现象，这表明在极端情况下，球拍的结构强度可能不足。根据试验结果，制造商对球拍的碳纤维铺层结构进行了优化，增加了关键部位的碳纤维含量和厚度，提高了球拍的整体抗冲击性能。同时，对球拍的设计进行了微调，以更好地分散击球时的冲击力，减少局部应力集中。