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網球拍及其部件的物理性能測試方法詳解

來源：天氏庫力發布日期 2020-02-11 瀏覽：

隨著網球在世界上的普及，越來越多的運動愛好者在從事這項體育運動，但是不少網球愛好者反應很難買到自己滿意的網球拍，這可能是產品本身的性能沒有達到標準要求。網球怕拍由好幾個部分組成：拍頭、拍喉、拍柄，在使用時還需要網球線和避震結等部件。這些部件都需要進行相應的性能試驗，國內對網球拍有自己的試驗方法及標準，具體可參考：GB T 32609-2016，本文我們主要講一下網球拍的物理性能測試方法，希望能網球拍制造商一個參考，有助于廠家提高出廠產品的質量。

我們先來看下表1，這是網球拍及部件需要進行的一些物理測試以及相應的合格標準：

表1：網球拍物理性能參數

下面我們分別來介紹一下這些項目的測試方法：

1、拍弦抗拉力及延伸率的測試

取長度為(250±5)mm的拍弦，兩端固定于實驗設備的夾具上，有效的測試長度L0為100mm，以(25士5)mm/min的速率拉伸。達到規定力值后,拍弦如未斷裂，則測量其長度L1，按式(1)計算延伸率Ys。

Ys=(L1-La)/L0×100% (1)

2、拍體撓度的測量

如圖2所示，以頭部和握柄為支點,兩支點中心距為580mm。測量兩支點中點A的高度H，然后在A點處懸掛質量為20kg的重錘，保持1min，測量A點的高度H1。卸載20s后測量A點的高度H2。然后按式(2)計算拍體撓度Ha，按式(3)計算殘余撓度Hc。

Ha=H0-H1 (2)

Hc=H0-H2 (3)

圖2：拍體撓度的測量

3、框頂抗壓強度及抗壓殘余變形量的測試

如圖3所示，測頭直徑100mm，放置于拍頭之最高點，使測頭中心與拍頭最高點重合，以(25±5)mm/min的速率施加力F，觀察其是否折損。

金屬材料的球拍在試驗前測量拍頭的長度A0，卸載后測量拍頭變形后的長度A1，然后按式(4)計算框頂抗壓殘余變形量Ac。

Ac=A0-A1 (4)

圖3：框頂抗壓強度及抗壓殘余變形量的測試

4、拍頭側面抗壓強度及抗壓殘余變形量的測試

如圖4所示，測頭直徑100mm，放置于拍頭側面之最高點，使測頭中心與拍頭側面最高點重合，以(25±5)mm/min的速率施加力F，然后觀察其是否折損。

金屬材料的球拍測試前測量拍頭側面之最高點的寬度A0，卸載后測量拍頭側面之最高點變形后的寬度A1，然后按式(5)計算拍頭側面抗壓殘余變形量Ac。

Ac=A0-A1 (5)

圖4：拍頭側面抗壓強度及抗壓殘余變形量的測試

5、拍體抗壓強度及抗壓殘余變形量的測試

如圖5所示，以握柄和頭部作為支點，兩支點前端及施力端的半徑均為10mm。兩支點距離硬式網拍為600mm，軟式網拍為560mm，然后以(25±5)mm/min之速率在兩支點的中點施加壓力F，然后觀察拍體是否折損。

金屬材料的球拍，試驗前測量中點的高度H0，卸載后若未斷裂,，則測量該點變形后的高度H1，然后按式(6)計算抗壓殘余變形量Hc。

Hc=H0-H1 (6)

圖5：拍體抗壓強度及抗壓殘余變形量的測試

6、抗扭強度試驗

如圖6所示，固定球拍的握把，拍框與測量平臺平行，固定處距離框頂為520mm，在框頂下方支撐一半徑為8mm的支點。測量并記錄拍框任一側中心外側(即重錘懸掛位置)的高度，然后在要求位置懸掛質量為6.9kg的重錘，保持1min，測量重錘懸掛位置高度。然后按式(7)計算抗扭強度Ak。

Ak=A0-A1 (7)

圖6：抗扭強度試驗

7、落地試驗及落地殘余變形量測試

如圖7所示，緊線情況下的球拍(硬式球拍:復合材料類球拍緊線拉力27.24kg，金屬材料類球拍緊線拉力22.7kg；軟式球拍：以球拍標注的最高緊線拉力)拍柄末端加上重物使其總質量為：硬式球拍500g，軟式球拍300g。拍頭向下，于1800mm的高度垂直自然落下，落點處為厚度12mm的鋼板，試驗5次，每次落下后均察看是否折損或斷裂。

試驗前測量頭部長度L0，試驗后測量頭部變形后長度L1，然后按式(8)計算殘余變形量Lc。

Lc=L0-L1 (8)

圖7：落地試驗及落地殘余變形量測試

8、疲勞打擊試驗

如圖8所示，緊線情況下(硬式：復合材料球拍緊線拉力27.24kg金屬材料球拍緊線拉力22.70kg；軟式：以球拍標注的緊線最高拉力)的球拍放置在位于距離拍頭頂部和握柄末端20mm處的兩支點，在拍弦面中間施以打擊力F，打擊頻率(85±5)次/min。打擊次數：復合材料球拍10000次，金屬材料球拍5000次。試驗后檢查是否折損。