基于有限元分析的棒球最佳击球点问题

摘要

针对棒球运动中的球棒最佳击球点问题,首先以梁振动模型为基础,研究了两端自由均匀杆振动能量的传递,得到了振动能量损失最小的受力区域.接着运用有限元分析法,将不规则的棒球棒模型细化为752个规则三角形进行受力分析,结合振动方程和边界条件,求出前3种振动模式下的振动节点,将振动能量损失最小的击球区域定位于基波节点与二次谐波节点之间.研究结果表明,以标准棒球棒(81.3cm)为例,其最佳击球区域为:62.4～70.8cm,该结论为棒球运动员选择最佳击球区域提供了可靠的理论依据.