在德國(guó)貝希特斯加登國(guó)王湖的冰道上作用在比賽冰橇上的作用力由慕尼黑理工大學(xué)醫(yī)療技術(shù)中心學(xué)院的材料磨擦學(xué)小組使用HBM整條測(cè)量鏈系統(tǒng)測(cè)量。當(dāng)冰橇快速通過(guò)冰道時(shí)橇座和橇板上的應(yīng)變計(jì)快速捕捉受力狀態(tài)。獲得的信息有助于系統(tǒng)優(yōu)化冰橇路線.
直到現(xiàn)在，冰橇運(yùn)動(dòng)的滑橇一直僅依靠經(jīng)驗(yàn)信息開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。冰橇操作手和訓(xùn)練員的綜合經(jīng)驗(yàn)加上長(zhǎng)期的訓(xùn)練是在國(guó)際比賽中取得好名次的主要保證條件。訓(xùn)練條件難于再現(xiàn)，變化的天氣和軌道條件使不同尺寸和材料的冰橇難于進(jìn)行直接的對(duì)比.
但是，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果是具體影響滑板特性的基礎(chǔ)并且用作FEM計(jì)算的輸入數(shù)據(jù)是非常重要的。此外，這些數(shù)據(jù)還可以用于確定作用于冰橇和滑板體上的作用力，這些作用力又可以準(zhǔn)確說(shuō)明滑板和冰之間的特性。了解滑體進(jìn)入冰層的位置和程度有助于優(yōu)化滑動(dòng)過(guò)程.
在冰橇比賽中使用MGCplus 和catman®
較高的機(jī)械載荷，可以同步測(cè)量48個(gè)傳感器信號(hào)，取樣率>2,000 Hz，加速度達(dá)5g，可以低溫運(yùn)行，使用電池，尺寸最小，所有這些使MGCplus成為冰道的理想使用伙伴.
可以測(cè)量滑板應(yīng)變、每個(gè)滑板上的總負(fù)載及滑板和橇架的加速度。至于滑板應(yīng)變測(cè)量，可以同時(shí)測(cè)量?jī)蓚�(gè)滑板，因?yàn)槭褂肕GCplus就表示共可以使用48個(gè)測(cè)量通道.只需現(xiàn)場(chǎng)更換一下架就可以使用電容傳感器進(jìn)行其它加速計(jì)的測(cè)量。線性的應(yīng)變計(jì)用于確定軸的偏轉(zhuǎn)。應(yīng)變花綁在滑板上用于測(cè)量主要應(yīng)力及它們的方向
測(cè)量圈數(shù)
巴伐利亞隊(duì)員Karl Angerer、Chris-toph Gaisreiter和Katrin Dostthaler在國(guó)王湖的冰道上共測(cè)量了21圈，每圈共記錄了43MB的數(shù)據(jù)量，計(jì)算的信號(hào)寬度為32位，在48個(gè)單獨(dú)通道上的測(cè)量頻率為2,400 Hz，記錄持續(xù)時(shí)間為100秒。測(cè)得的數(shù)據(jù)貯存在MGCplus的一個(gè)精巧內(nèi)存卡內(nèi)，然后用catman®軟件在一筆記本上讀取和處理
當(dāng)在雙人冰橇上進(jìn)行測(cè)量時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)定位在舵手和煞車手之間。安裝時(shí)要特別注意，要保證不會(huì)傷害冰橇隊(duì)員。MGCplus通過(guò)橇架和滑板接地.
測(cè)量結(jié)果
由于滑板尺寸的具體優(yōu)化只能在負(fù)載、地點(diǎn)、時(shí)間和冰橇位置已知的情況下才可能實(shí)現(xiàn)，所以產(chǎn)生的所有測(cè)量結(jié)果必須與冰道的幾何屬性和結(jié)構(gòu)屬性相聯(lián)系，這通過(guò)使用一個(gè)專為冰橇軌道開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目圖分配測(cè)量結(jié)果來(lái)實(shí)施。圖5所示為一個(gè)冰橇軌道與雙人冰橇軸載記錄示意圖。冰道上的不同項(xiàng)目可在示意圖上明顯地用傳感器信號(hào)識(shí)別.
由于冰橇上作用有向心力，軸的偏轉(zhuǎn)和獲得的傳感器信號(hào)會(huì)隨著速度的增加而成倍的增加，隨著軌道半徑的減小而線性增加。
在最后一個(gè)陡曲線——回波墻中，作用在舵手和隊(duì)員上的力上升為他們身體重量的5倍，在這一點(diǎn)時(shí)冰橇承受的力最大.
載荷分布
冰橇位置通過(guò)將載荷準(zhǔn)確分布到冰道上的相應(yīng)位置的信號(hào)來(lái)精確確定。這可以通過(guò)綜合速度和時(shí)間來(lái)確定，可以通過(guò)對(duì)比軸信號(hào)確定速度：后軸偏移一小段時(shí)間延時(shí)后前軸偏移。可以確定出平均速度，因?yàn)楸恋妮S距已知.
未來(lái)冰橇運(yùn)動(dòng)和測(cè)量技術(shù)
越來(lái)越大的競(jìng)爭(zhēng)壓力和越來(lái)越快的設(shè)施要求該項(xiàng)冬季運(yùn)動(dòng)的所有系統(tǒng)規(guī)程都進(jìn)一步發(fā)展。在這方面測(cè)量技術(shù)起著關(guān)鍵的作用，因?yàn)樗梢詾檎霈F(xiàn)的載荷提供說(shuō)明，可以作為模擬檢驗(yàn)的基礎(chǔ)。.
根據(jù)貝希特斯加登冰道上記錄的測(cè)量結(jié)果，在慕尼黑理工大學(xué)醫(yī)療技術(shù)中心學(xué)院創(chuàng)建了一個(gè)FEM模型，可以進(jìn)行測(cè)量過(guò)程模擬.
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