5.16 仿真技术在飘球动力学研究中的应用
<p>仿真技术在飘球动力学研究中的应用
北京航空航天大学 孙宝亭</p>
<p>1 物理仿真在飘球机理探讨中的应用
产生飘球的机理，大概有以下六种观点：
（1）球的振动；（2）球的变形使球内气体往复运动；（3）球心与重心不重合；（4）雷诺数影响；（5）球缝不对称引起分离不对称；（6）球嘴的偏心作用。
根据风洞实验和自由落体实验，可以得出以下结论：
（1）球不受打击力作用或球体不变形也会产生飘球，而且球在运动过程中也不会因气动力作用产生变形。
（2）产生球晃动飘移的临界球速范围约10.5-14m/s。球速V<10m/s时，球无明显的飘移。
2 物理仿真在排球球缝对气动力影响的研究中应用
采用微机采集数据的吹风试验物理仿真法，分别对五种球缝方位进行了吹风试验。得出结论：在临界速度区内，球多呈现近似周期性的晃动飘移，大于此区则多呈现斜向偏离飘移。
3 辨识仿真在气动力建模中的应用
采用了离线辨识的数字仿真法
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4 计算机仿真在飘球轨迹特性研究中的应用
通过研究得出以下结论：
（1）飘球速度V的变化规律与实际发飘球的高速照相V曲线一致。
（2）垂直于迎风球缝方向的飘移量大于平行于球缝方向的飘移量。
（3）迎风球缝方位不对称程度大，则飘移量也大。
（4）远离底线的大力发飘球比近底线发球飘移量大，向对方球场的后排比向前排发球飘移量大，以向对角线方向的后排发球量大。
（5）低平发球比高大角度发球飘移量相对大些。
（6）站在底线及原理底线7米处发球，有效发球区均小，发球参数要求严格。掌握不好易触网或出界，在两者之间发球时，发球区较大等。
5 结论
仿真结果表明,采用仿真技术探讨飘球机理,研究迎风球缝对随机气运力的影响,建立气动力模型,计算分析不同球缝和发球参数下飘球三维轨迹特性及其飘移量,探索提高发飘球技术的途径是可行的有效的,其结果是可信的。</p>