浅谈一些器材上的力学原理

miduoduo
生既不欢,死又何惧 2017-05-19 字数 2492

原来很早前写了一些器材评测类的文章,有圈内人谬以器材专家相称,我们一直也视作笑谈。但要说自己接触乒乓多年,自身技术不敢恭维,但还是有信心去说对器材的认识与对技术的掌握并不是一回事,有些自己在器材上的思考所得出的结论,也是专业球员未必能得出的。也是在这个论坛上,不乏各领域的工科学者,文章写得不好无非博人一笑而已,也无伤大雅,纯粹当班门弄斧一下。

关于乒乓器材的优劣,弹性好坏,其实多年来有无数种理论、文章进行分析、讨论。但由于其算不上一个具体专业,爱好者又往往并非具体研究材料、力学方向的专业,造成分析问题的角度,写出的文章往往流于表面,千篇一律。早年间在《世界》上写文章时,大抵也就有了这样的体会,但由于平台所限,要考虑一个受众的接受程度,自然不可能把所有的所思所想全写进文章当中。

当然细致的分析起来,乒乓器材绝非只言片语能说清的。我们也只能侧重一些自己想到的点进行一些浅显的分析。其实不深入去想,这个问题的复杂性往往被人所低估。低估到什么程度呢?我举两个例子。一个是之前在《世界》上做的一期分析不同底板受到撞击后振动情况的一篇文章。看似高深,是我们找了一个航院的同学,对球拍进行了一个非常粗浅的建模(单层球拍,各项同性的木材),在一个极为简化的撞击力下进行的解算。由于各方面的简化程度很高,所以说其实最后并没有得出什么太有用处的结论。但在读者看起来,无疑用高级计算机通宵计算出的结论,已经够得上学术级别了。而且没准这玩意真说发到某个工程学报上去,还确实能被发表刊登一下。

还有就是众所周知钱伟长作为我国的力学之父,对板壳挠度论有着开创性的贡献。所实话我现在也没搞懂具体这玩意怎么运用于实际当中,但据说是在导弹制造等方面发挥着重要作用。我想一般乒乓爱好者也确实没太多兴趣搞懂,所以不多赘述。但就是这看似高深的理论,用于分析乒乓器材之性能,也还是杯水车薪的。如果你翻看任一本《弹性力学》的教材,不难发现这点。因为种种这些理论,在分析不同结构、单一材质的物体力学特性,就已经十分复杂了。更不用提多材质复合,以及研究物体的动态力学响应的情况。那么我们对于看似简单的乒乓器材的分析,说是停留在经验上,也就不足为奇了。

也或许由于我们所知所见仍旧浅薄,但之前听到的一则新闻,让我们觉得自己好像还算不上坐井观天。说是MIT也不哪的研究生用自己所学的知识分析了下乒乓球当中的力学问题,还发表了篇论文。当时这条新闻在国内影响不小,大都给人的感觉是中国人这么精通的一个项目却被人外国科学人才破解了其中奥秘。有人转发了那篇论文,但我粗浅的看了一下,貌似确不比TAKSIM提到自己在本科时完成的论文,乒乓球的旋转对其轨迹的影响要复杂多少。而稍有见识点的人都知道,像Boston Dynamic等公司费了那么大工夫,尚且无法开发出一种算法,让机器人如同人类般行走自如,更别提揭示在乒乓中可能涉及的所有力学规律了。当然AlphaGo的诞生可能使这方面理论发展的速度超乎我们想象,但我想即使这样,最后的理论恐怕在大多数人看来,还是会晦涩繁冗的。

Tabletennis 乒乓球
10 个回复
miduoduo
生既不欢,死又何惧 2017-05-19

写了那么多,都是废话,不耐烦的同学请直接从此开始看正文。

先说一个关于球拍弹性的问题。先忽略胶皮,从底板开始说。

我想在这块乒乓爱好者遇到的最多的问题恐怕就是,一块好的底板比差的底板强在哪?

其中最常见的一个答案就是:好的底板弹性大。

如果我们把这当做一个显见的答案不去争执(对于大多数专业进攻型选手,这应该是毋容置疑的),那么接下来就涉及到一个很常见的问题:什么样的板子弹性大?硬板子还是软板子?

当然稍有经验的球友说到这就会敏锐的发觉到一个问题:板子软硬和弹性好坏会是一回事么?如果我们就是回答不是,很多人可能会说,你倒还算是对器材有点见识的,但貌似也并没有什么新鲜的理论。但如果接着追问,为什么板子的软硬和其弹性没有必然联系?是绝对一点关系都没有,还是其与一些因素共同决定了一块板子的弹性?这么问可能还是会有人觉得小题大做,吹毛求疵。但如果你感觉有必要再深入想想,我们可以再往下试着讨论。

【 在 miduoduo 的大作中提到: 】

: 原来很早前写了一些器材评测类的文章,有圈内人谬以器材专家相称,我们一直也视作笑谈。但要说自己接触乒乓多年,自身技术不敢恭维,但还是有信心去说对器材的认识与对技术的掌握并不是一回事,有些自己在器材上的思考所得出的结论,也是专业球员未必能得出的。也是在这个论坛上,不乏各领域的工科学者,文章写得不好无非博人一笑而已,也无伤大雅,纯粹当班门弄斧一下。

:   关于乒乓器材的优劣,弹性好坏,其实多年来有无数种理论、文章进行分析、讨论。但由于其算不上一个具体专业,爱好者又往往并非具体研究材料、力学方向的专业,造成分析问题的角度,写出的文章往往流于表面,千篇一律。早年间在《世界》上写文章时,大抵也就有了这样的体会,但由于平台所限,要考虑一个受众的接受程度,自然不可能把所有的所思所想全写进文章当中。

:   当然细致的分析起来,乒乓器材绝非只言片语能说清的。我们也只能侧重一些自己想到的点进行一些浅显的分析。其实不深入去想,这个问题的复杂性往往被人所低估。低估到什么程度呢?我举两个例子。一个是之前在《世界》上做的一期分析不同底板受到撞击后振动情况的一篇文章。看似高深,是我们找了一个航院的同学,对球拍进行了一个非常粗浅的建模(单层球拍,各项同性的木材),在一个极为简化的撞击力下进行的解算。由于各方面的简化程度很高,所以说其实最后并没有得出什么太有用处的结论。但在读者看起来,无疑用高级计算机通宵计算出的结论,已经够得上学术级别了。而且没准这玩意真说发到某个工程学报上去,还确实能被发表刊登一下。

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freephoenix
Catelinet Euphonium 2017-05-19

这introduction够长的。。。还得罪了不少同行,能过peer review么 ;P

【 在 miduoduo (生既不欢,死又何惧) 的大作中提到: 】

:   原来很早前写了一些器材评测类的文章,有圈内人谬以器材专家相称,我们一直也视作笑谈。但要说自己接触乒乓多年,自身技术不敢恭维,但还是有信心去说对器材的认识与对技术的掌握并不是一回事,有些自己在器材上的思考所得出的结论,也是专业球员未必能得出的。也是在

:   关于乒乓器材的优劣,弹性好坏,其实多年来有无数种理论、文章进行分析、讨论。但由于其算不上一个具体专业,爱好者又往往并非具体研究材料、力学方向的专业,造成分析问题的角度,写出的文章往往流于表面,千篇一律。早年间在《世界》上写文章时,大抵也就有了这样的

:   当然细致的分析起来,乒乓器材绝非只言片语能说清的。我们也只能侧重一些自己想到的点进行一些浅显的分析。其实不深入去想,这个问题的复杂性往往被人所低估。低估到什么程度呢?我举两个例子。一个是之前在《世界》上做的一期分析不同底板受到撞击后振动情况的一篇文

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miduoduo
生既不欢,死又何惧 2017-05-19

看到过一本书,貌似叫《对薄板壳振动的精确求解》。不服让他们用来给我们求个单桧球拍

【 在 freephoenix 的大作中提到: 】

: 这introduction够长的。。。还得罪了不少同行,能过peer review么 ;P

idealway
戒个狗屁戒 2017-05-19

太极宗师!

【 在 freephoenix 的大作中提到: 】

: 这introduction够长的。。。还得罪了不少同行,能过peer review么 ;P

: 【 在 miduoduo (生既不欢,死又何惧) 的大作中提到: 】

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oven
三少爷的剑 2017-05-19

橡胶的弹性和木板的弹性是两回事。

真有兴趣建议先定义好基本名词,设计好实验,积累些数据。没有实验数据就凭空想一堆理论只是浪费时间。

【 在 miduoduo 的大作中提到: 】

: 看到过一本书,貌似叫《对薄板壳振动的精确求解》。不服让他们用来给我们求个单桧球拍

: 【 在 freephoenix 的大作中提到: 】

: : 这introduction够长的。。。还得罪了不少同行,能过peer review么 ;P

miduoduo
生既不欢,死又何惧 2017-05-19

你想得太多了

【 在 oven 的大作中提到: 】

: 橡胶的弹性和木板的弹性是两回事。

: 真有兴趣建议先定义好基本名词,设计好实验,积累些数据。没有实验数据就凭空想一堆理论只是浪费时间。

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Fermat
Fermat 2017-05-19

太硬的板子会不会把球打凹?

【 在 miduoduo 的大作中提到: 】

: 写了那么多,都是废话,不耐烦的同学请直接从此开始看正文。

:   先说一个关于球拍弹性的问题。先忽略胶皮,从底板开始说。

: 我想在这块乒乓爱好者遇到的最多的问题恐怕就是,一块好的底板比差的底板强在哪?

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miduoduo
生既不欢,死又何惧 2017-05-20

会的

我后面要谈这个问题

所以说,英雄所见略同,对一个问题理解得深入到了一定程度,肯定认识都是相近的

最终一款器材的理论极限,肯定是由球给出的,而不是板子或胶皮给出的

所以只有说在某一种球下面,性能达到某方面极致的器材

换一种球,与之相搭配的最理想器材肯定要随之发生变化。当然很多人也都发现了,随着球大小、材料的变化,器材的一些参数总会发生一些调整。虽然调整不到一模一样原先的手感,但用老的器材打新球,肯定效果会差很多。

【 在 Fermat 的大作中提到: 】

: 太硬的板子会不会把球打凹?

mlair
随风而化 2017-05-20

这个有正式的测试方法,不过仍然很难衡量人的实际使用感觉,因为人的动作和模拟出来的机械手还是不同的,而且由于实际中环境温湿度、粘接的胶水、胶皮的种类以及不断使用中的变化,最后还是要通过人不断去打去确定。

我看到过一个具体的版型调整大概涉及了400多种性能数据,但是叠加了非测试胶皮后基本就很难建模,因为胶皮的个体性能浮动太大了。

miduoduo
生既不欢,死又何惧 2017-05-20

恩,肯定是不同的,有时间细写

根据每个人打法不同,用的器材不同,其实没有统一标准的动作

因为用这个拍子这样打,你球能上台,那个拍子这样打,球就不会上台

肯定在很多地方需要调整以后,球才能再上台。

那么两个不一样的动作打出来的球,就不好直接相比的。

【 在 mlair 的大作中提到: 】

: 这个有正式的测试方法,不过仍然很难衡量人的实际使用感觉,因为人的动作和模拟出来的机械手还是不同的,而且由于实际中环境温湿度、粘接的胶水、胶皮的种类以及不断使用中的变化,最后还是要通过人不断去打去确定。

: 我看到过一个具体的版型调整大概涉及了400多种性能数据,但是叠加了非测试胶皮后基本就很难建模,因为胶皮的个体性能浮动太大了。