篮球架的受力及变形分析
浅析体育器材的损坏原因及其管理策略
浅析体育器材的损坏原因及其管理策略随着体育运动的普及和体育设施的不断改善，体育器材的使用越来越广泛。
由于使用不当、环境因素等原因，体育器材的损坏问题逐渐凸显。
为了有效管理和维护体育器材，需要对损坏原因进行深入分析，并制定相应的管理策略。
体育器材的损坏原因主要有以下几方面：1. 使用不当：一些用户对于体育器材的正确使用方法缺乏了解，或者故意使用不当，导致器材受损。
篮球场地上的篮球架扣环经常被人们抓着摇晃，这样会使扣环松动，甚至断裂。
管理策略：加强对用户的培训和指导，提高其对体育器材的正确使用和维护意识。
在场馆内设置使用说明牌，告知用户正确使用器材的方法和注意事项。
2. 环境因素：气候和环境对体育器材产生一定的影响。
高温、寒冷、潮湿等气候条件会导致器材损坏或性能下降。
室外场地容易受到阳光、风雨等因素的侵蚀。
管理策略：选择质量好、耐用性强的器材，能够适应各种气候和环境条件。
定期检查和维护体育器材，及时更换老化的、磨损的器材部件。
3. 不当维护：体育器材的日常维护工作不到位，也是导致损坏的主要原因之一。
不及时清理器材表面的污垢，长期积存会导致器材氧化发黑。
对于球类器材，不进行合适的充气和保养也会影响其使用寿命。
管理策略：建立健全的维护管理制度，包括定期检查、清洁和维护体育器材。
指定专人负责器材维护工作，定期组织培训，提高维护人员的操作水平。
4. 落地和碰撞：体育器材在使用过程中，经常遭受到地面摩擦和碰撞等外力作用。
乒乓球桌使用时间长了，木板上的喷漆开始破损，影响球的反弹效果。
管理策略：选用质量好的材料，提高体育器材的耐磨性。
对易损部件，如篮球场地上的篮球架，采取加强固定和防震措施。
5. 意外事故：在一些特殊情况下，体育器材可能会发生意外损坏。
在激烈的比赛中，运动员可能因为力量过猛而使器材受损。
管理策略：制定严格的安全管理规范，确保器材的使用和运动员的行为符合安全要求。
定期检查和维修器材，及时处理发现的安全隐患。
关于请求解决篮球架的报告
关于请求解决篮球架的报告背景篮球运动在世界范围内非常受欢迎，它不仅可以锻炼身体，还可以培养团队合作精神和竞技能力。
而在我们的社区里，篮球运动也非常流行。
然而，我们目前在社区篮球场所遇到的一个主要问题是，我们的篮球架存在一些严重的问题，需要进行修复或更换。
问题描述1.老化和破损：目前的篮球架已经使用了很多年，因此出现了老化和破损的问题。
篮球架的支撑柱已经生锈，并出现了明显的变形。
这给球员们的安全带来了潜在的风险。
2.不稳定：篮球架的基础设施不够稳固，无法保持篮球架的平衡。
尤其是在风大或有较大冲击力的情况下，篮球架晃动的幅度非常大，影响了球员们的投篮和比赛体验。
3.缺乏维护：由于缺乏定期维护，篮球架上的几个关键部件已经出现了损坏。
篮球架上的支撑板和篮网都已经损坏，无法正常使用。
这导致球员在使用篮球架时无法获得正常的比赛体验。
解决方案建议为了解决以上问题，我们建议采取以下措施来改善社区篮球场的篮球架，以提供一个安全、稳定和舒适的篮球环境。
1.修复或更换老化和破损的部件：首先，我们应当对篮球架的支撑柱进行修复或更换。
这意味着我们需要找到专业的工人或篮球架供应商来进行检查和维修。
如果修复不可行，我们应考虑更换全新的篮球架，以确保球员们的安全。
2.加强篮球架的稳定性：其次，我们需要重新评估篮球架的基础设施。
如果基础设施不够坚固或稳定，我们应采取措施来加固地基，以提供更好的支撑和稳定性。
这可能需要一些专业的工程师来进行评估和施工。
3.定期维护和保养：为了确保篮球架的长期使用和良好状态，我们应该制定一个定期维护和保养计划。
这包括定期检查篮球架的各个部件，如支撑板和篮网，以及定期清洁和润滑。
预算和资源调配在实施上述措施时，我们需要合理分配预算和资源。
我们建议通过以下途径获取资金和资源支持：1.社区募捐：向社区居民、企业和组织宣传我们改善篮球架的计划，并寻求他们的捐款和资源支持。
2.政府拨款：与当地政府合作，争取获得一定的资金拨款，以支持篮球架的修复和改善工作。
篮球架的组成-概述说明以及解释
篮球架的组成-概述说明以及解释1.引言1.1 概述篮球架是篮球比赛中必不可少的设备之一，它是由支架、篮板和篮圈组成的。
支架是篮球架的骨架，它起到支撑和稳定整个架子的作用。
篮板是球员投篮时球落下来的位置，它承受着投篮的力量，必须具备一定的强度和韧性。
篮圈是篮球架的核心组成部分，它是投篮的目标，一个好的篮圈能为球员带来更好的投篮体验。
篮球架作为篮球比赛不可缺少的组成部分，对于比赛的进行起到举足轻重的作用。
它不仅提供了一个投篮的目标，还为球员提供了一个锻炼和展示自己技术的平台。
无论是在室内还是室外，篮球架都扮演着重要的角色，让篮球运动得以顺利进行。
篮球架的组成部分各司其职，密切配合，使得篮球比赛可以更加顺畅地进行。
支架提供了稳定的支撑，确保篮板和篮圈能够牢固地固定在架子上。
篮板则承担着球的撞击和折射力量的作用，需要具备一定的强度和耐用性。
而篮圈是篮球运动员的目标，一个合格的篮圈应该具备正确的高度和弹性，方便球员投篮的同时也避免了因篮圈的不稳定而造成的意外伤害。
通过对篮球架的组成部分的介绍，我们可以更好地理解篮球架在篮球比赛中的重要性。
篮球架的支架、篮板和篮圈的协调配合，使得投篮运动能够更加顺利和高效地进行。
在未来，随着科技的不断进步和创新，相信篮球架会有更多的发展和突破，为篮球运动带来更多的便利和乐趣。
文章结构是文章中非常重要的部分，它决定了文章的逻辑性和连贯性。
本文将按照以下结构进行展开：1. 引言1.1 概述：简要介绍篮球架作为篮球比赛中不可或缺的装备之一，其对于比赛的进行有着重要的作用。
1.2 文章结构：说明本文主要包括篮球架的支架、篮板和篮圈等组成部分的介绍与分析。
1.3 目的：阐述本文旨在全面了解篮球架的组成结构，探讨篮球架在篮球比赛中的重要性，并对其未来的发展进行展望。
2. 正文2.1 篮球架的支架：详细介绍篮球架的支架部分，包括支柱、底座、固定装置等组成部分的功能和特点，并分析其对篮球架的稳定性和安全性的影响。
生活或工程中的力学问题
生活或工程中的力学问题一、篮球架的受力问题1、篮球架是如何支撑的，以及篮圈，篮板的受力问题。
2、二力杆，约束，平衡力系。
3、静止时，忽略EF、CG的自重，而篮板、BC的自重不可忽略，故受力可简化为：DF、EF为二力杆。
FE及CE为零杆，不受力。
A为固定端约束，受水平竖直两个力及一个力矩。
作用：B处受到AB和BG方向的作用力。
F处受沿DF方向的力，D处受到DF方向的弹力，与F处受的力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。
C处相当于固定端约束，受到沿BC方向的约束力以及一个力矩的作用。
扣篮时，可以看出除重力及A和G处受力作用外，其余点均为内力作用点。
G处承载一个向下的压力F＇，以整体为研究对象，固定约束A，水平方向受力为0，竖直方向受力为重力与F＇之和，力矩可由∑M=0求得。
B处受到AB和BG方向两个作用力，F处一个力，根据任意力系的平衡条件：∑FX=0∑FY=0∑M=0算得这三个力。
同理可求出图中任意一个力。
二、汽车刹车的受力问题1、汽车刹车的受力情况。
2、刚体，质心运动，牛顿第三定律。
3、质量为的汽车在水平路面上急刹车，前、后轮均停止转动，前后轮相距，与地面的摩擦系数为，汽车质心离地面高度为，与前抡轴水平距离为，试分析前后轮对地面的压力。
解：把汽车模型化为刚体，以此为隔离体。
汽车受力如上图，和、分别代表重力和地面支持力；因前后轮均停止转动，故和均为滑动摩擦力。
根据质心运动定理：在地面上建立直角坐标系，将上试向轴投影：因为滑动摩擦力为：，建立平动的质心系。
应用对质心轴的转动定理，得：由上面方程可解出：根据牛顿第三定律，前后轮对地面的压力大小分别为、但方向朝下。
讨论：若汽车静止于水平地面上，则地面对前后抡支撑力为：综上计算结果比较可知，刹车时前轮受到的压力比静止时大，并造成汽车的前倾。
汽车加速时则后倾。
三、贝克汉姆的“圆月弯刀”中的力学问题1、足球在空中弧线飞行的原因2、流体力学，压力差，旋转。
3、足球场上发任意球时，有的球员可以发出拐弯的香蕉球真让人叹为观止。
工程力学篮球架受力分析
我眼中的静力学问题————篮球架的受力分析前言：力学是一门基础学科，它研究自然界广泛存在的各种最基本的力的形式。
现在我们所学的力学知识都与我们的生活密切相关，因此我们试着用所学的基础知识去分析生活中的一些现象，一个可以提高我们应用知识、分析问题的能力，另一个也希望能对这些日常生产活动起到指导的作用。
本文就篮球架的基本构造以及篮球架所能承受的载荷的问题展开分析讨论。
相信篮球是人们生活中必不可少的运动了，当然肯定也会有不少人喜欢NBA ，当我们为那一次次惊心动魄的暴扣所折服的时侯，有没有想过篮球架能不能经受这样的暴扣，它到底能够承受多大的力？接下来让我们为大家分析一下篮球架在静置和扣篮时的受力问题。
财经篮球场简化图原始数据表格： 名称规格（单位：厘米） 其他 AB 杆18X18X300的厚度为1cm 的方形钢管 BD=BF= 100cm FC=120 cm DF=141cm BC 杆14X14X220的厚度为1cm 的方形钢管 DF 杆14X14X 的厚度为1cm 的方形钢管 EF 杆D=2.5cm 的空心钢管 CE 板180X100X2.5的玻璃钢 CG 环由d=1.5的实心钢围成的D=45的圆环篮板：尺寸:1.8*1.00米为钢化玻璃材料制成，完全胜任灌篮和其他激烈的运动（标准为1.8*1.05米）篮球架的主杆：优质方形钢管直径为140mm（国际标准移动炮式篮球架的主杆直径为75mm）篮球架的主杆与篮板之间的拉杆：两根优质方形钢管与主杆形成三个三角型，保证篮板的稳定篮圈：优质元钢制成达国际标准，内径450mm篮球架的高度：篮圈到地面3.00米（标准高度为3.05米）篮球架的颜色：绿色静止时，忽略EF、CG的自重，而篮板、BC的自重不可忽略，故受力可简化为：DF、EF为二力杆。
FE及CE为零杆，不受力。
A为固定端约束，受水平竖直两个力及一个力矩作用；B处受到AB和BG方向的作用力。
F处受沿DF方向的力，D处受到DF方向的弹力,与F 处受的力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。
2016年结构与设计复习题详解
27.如图为一卫星整流罩的主视图。卫星 整流罩的主要作用是保护卫星不受外界 影响．免受各种气动力、气动加热的作 用。从结构的类型来看，整流罩属于( ) A．实体结构 C．框架结构 B．壳体结构 D．组合结构
B
28.如下靠上边图是一张四脚小方凳的直观图及视图， 由于天气干燥，榫接部位松动，出现左右摆动，小 明准备用方木条、铁钉为原材料．进行加固．如下 靠下边图所示，效果最好的方法是( ) C
35．晾晒衣服时，通常的做法是在两根柱子之 间系上一根软绳，如图所示。在本结构中， 柱子主要受到（ B ） A.受弯曲和受拉 B.受弯曲和受压 C.受剪切和受拉 D.受扭转和受压
36、隔离带又称伸缩隔离带、一米线、警戒线 等，隔离带可以将人群做区域性的隔离，在 机场、银行、邮局、酒店等领域应用广泛， 现为了增加隔离带的稳定性，下列说法不正 确的是（ B ） A．降低竖杆的高度 B．增加两个隔离桩之间的距离 C. 增加隔离桩底座的重量 D. 增大隔离桩底座的面积
10. 城市居民用水多数通过市政的输水管道输送，水管 的结构类型属于（ B ）。 A、框架 B、壳体 C、实心 D、桁架结构 11. 梁在荷载作用下发生弯曲，如图所示，下面关于 梁上下表面发生形变的正确描述是（ A ）。 A、上表面发生挤压形变，下表 面发生拉伸形变。 B、上表面发生拉伸形变，下表 面发生挤压形变。 C、上下表面均发生挤压形变。 D、上下表面均发生拉伸形变。
技术与设计2
第一章 结构与设计
【复习】
1. 结构的定义：事物的各个组成部分之间的有 序搭配和排列。（广义）
结构是指可承受一定应力的物体形态，结 构可以抵抗能引起形状和大小变化的力。
2. 结构所受力的类型：拉力、压力、扭曲力、 弯曲力、剪切力。 3.结构的分类：实体、壳形、框架结构。
移动式篮球架的结构设计及有限元分析1
内容结构安排：
第一章 摘要
第二章 篮球架的建模及有限元分析
第三章 后处理以及结果可视化
第四章 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ文总结
第一章 摘要
本论文介绍了利用ABAQUS6.10-1对移 动式篮球架进行建模，并在此软件中对移动 式篮球架进行有限元分析，详细阐述了有限 元分析的步骤，并得出篮球架的最大应变发 生在篮圈靠近篮板处，此处应力集中最严重 。这为其他零件分析提供了依据，大大降低 了设计时间及成本。
图2.7 装配后的完整模型
2.5 指定边界条件和施加载荷
图2.8 所受载荷情况
2.6 生成网格
图2.8 为篮球架划分网格
第三章 后处理 — 结果可视化
图3.1 颜色越深表示位移越大
图3.1 主要的应力集中位置
第四章 总结
• 随着科学技术的发展，人们对机械产品的需求已不 单单是满足其功能，性能的优化亦突显其重要地位。在以 往的课程设计中，篮球架的结构尺寸是直接查表得到的， 这就会不可避免的造成裕量过大、材料浪费等问题。而在 本科阶段所学力学体系中，对篮球架应力的精确计算是做 不到的。为了解决这些问题，我们需要引入有限元分析法。 有限元分析法可以方便的模拟出零件受力情况，进而实现 对机械产品的优化。 • 采用有限元分析方法与传统方法相比，提高了分析精度， 为进一步改进篮球架以及与其相配合零件的改进和应力分 析提供了理论依据。通过有限元方法进行仿真分析 ,便于 发现设计中存在的缺陷 ,可以有效的缩短开发周期 ,因此对 工程设计具有重要指导意义
篮球架的建模及有限元分析21以鲸王单臂式移动篮球架为参考原型图22为了方便分析对原型进行修改21篮球架的建模图23篮球架主体部分模型图24篮圈模型22定义材料和截面属性图25创建材料和截面属性后的篮球主架图26创建材料和截面属性后的篮圈23生成装配件图27装配后的完整模型图28所受载荷情况25指定边界条件和施加载荷26生成网格图28为篮球架划分网格图31颜色越深表示位移越大后处理结果可视化图31主要的应力集中位置总结随着科学技术的发展人们对机械产品的需求已不单单是满足其功能性能的优化亦突显其重要地位
[--中学体育馆架鉴定报告]体育馆钢架
![[--中学体育馆架鉴定报告]体育馆钢架](https://img.taocdn.com/s3/m/92a9903e0a4c2e3f5727a5e9856a561252d321ef.png)
[**中学体育馆架鉴定报告]体育馆钢架**省**中学体育馆XX架检测鉴定报告报告编号：RLJDBG-20XX-036 报告内容：钢XX架结构安全性及抗震鉴定工程名称：**省**中学体育馆XX架检测鉴定托付单位：**省**中学**仁立建设工程质量安全鉴定有限公司联系地址：邮编：联系XX：传真：20XX年09月19日业主名称**省**中学鉴定地点无锡工程名称**省**中学体育馆XX架检测鉴定用途体育馆托付单位**省**中学鉴定日期20XX/09/13 鉴定根据1、《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-20XX；2、《建筑地基基础设计规范》GB 50007-20XX；3、《空间XX格结构技术规程》JGJ 7-20XX；4、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-20XX；5、《建筑结构荷载规范》GB 50009-20XX；6、《结构用无缝钢管》GB/T 8162-20XX；7、《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-20XX；8、《里氏硬度计现场检测建筑钢结构钢材抗拉强度技术规程》DGJ32/TJ 116-20XX；9、《钢结构现场检测技术标准》GB/T 50621-20XX；10、《建筑结构用冷弯薄壁型钢》JG/T 380-20XX；11、《建筑抗震设计规范》GB50011-20XX〔20XX年版〕12、其他相关规范及托付方提供的相关技术资料等。
鉴定结论〔1〕该XX架结构的承载能力及变形满足规范要求，结构安全；〔2〕该XX架整体抗震性能满足后续使用年限为50年的抗震鉴定要求。
主要存在的问题〔1〕所测屋面檩条宽度不满足设计图纸及相关规范要求；〔2〕局部屋面板渗漏。
处理建议对现场渗漏的屋面板进行修缮或更换处理。
鉴定审核批准**仁立建设工程质量安全鉴定有限公司20XX年09月19日一、工程概况本工程为**省**中学体育馆XX架检测鉴定。
该项目20XX年设计，结构形式为钢XX架结构，总投影面积约为1184m2。
材力建模篮球架
F
2.9 1012.5 7.88 105
600 106
当材料为45钢时：F<=16KN 当材料为Q235钢时：Fmax=6KN
综上所述，想要将篮板扣倒下的力，最少需要 6000N的力！！！
Me
FN F P F 450N
Me F 2.9 4502.25 2.9F 1012.5 N
Fn
Y
max 2.9F 1012.5
0.9
X
FN' F 450 N
Mmax
FN '
e'
e' 2.9F 1012.5• M
' FN A
'' M e' W
2
FN A
M
' e
W
内侧FN力
忽略了篮球架的细节部分，之保留了篮球架 的主体部分，将篮板的重力和运动员扣篮 时的冲击力转换为俩个静载荷，最后得到 如图所示的力学模型：
F P=45Kg
2.25
篮球架
P为篮板质量，F为扣篮时的 冲击力
0.65
F P=45Kg
主杆=伸臂 180mm*180mm ;厚5mm 材料：45钢或Q235钢 据45钢许用应力条件，计算最小F，判断 篮架的稳定性。
陪同我们二院一系男生的， 不仅是寂寞的大学生活， 更多的估计就是篮球场上 那让人热血沸腾的运动— ———basketball！！！
可是要提醒各位男同胞： 球场上同样风雨无常，变 换莫测，安全问题也值得 让大家格外注意！
有可能喜剧变为了悲剧，下 面让大家欣赏两段视频：
我们对我校西区篮球架进行了力学建模分析
Q 1 p 2
危险点出现在立柱上
又因为45钢的许用应力为600a
篮球运动中的物理学原理分析
篮球运动中的物理学原理分析篮球，作为一项流行的体育运动，受到了广大运动员和球迷的喜爱。
在篮球比赛中，除了运动员的个人技巧和团队配合，物理学原理也是非常重要的组成部分。
本文将从动力学、力学、运动学等多个方面来探讨篮球运动中的物理学原理。
一、动力学分析在篮球比赛中，运动员传球、投篮、防守等动作都需要借助动力学原理。
其中，物体的运动是受到作用在物体上的力的影响的，而动力学便是研究物体运动与作用力之间关系的分支学科。
1、投篮动力学投篮是篮球比赛中最为核心的环节之一。
在投篮时，运动员的手臂需要产生一个向上的力，使得篮球能够获得向上的初速度，并在空中保持平衡。
而当篮球到达最高点时，会开始下落，此时需要让篮球产生一个向下的反作用力，使篮球可以遵循抛体的自由落体运动轨迹前进。
2、传球动力学传球同样也需要借助动力学的知识。
在传球中，运动员需要给篮球一个方向性的速度和旋转，这同样需要靠运动员手臂的力来完成。
而传球的初速度和方向也会受到传球者的身体姿态、力量等因素的影响。
二、力学分析在篮球运动中，力学是非常重要的分支学科。
力学研究物体的运动和受力情况，而在篮球运动中，各种运动都会受到各种力的作用。
1、弹性力学篮球运动中最为常见的力便是弹性力。
当篮球撞击到地面或篮筐时，都会受到弹性力的影响，而篮球的弹性同样也会影响篮球传球和投篮时的弹跳情况。
弹性力学的知识在篮球运动中发挥了重要的作用。
2、重力、惯性力和摩擦力在篮球运动中，地球的重力、惯性力和摩擦力也会对篮球的运动造成一定影响。
在运动员投篮和传球时，篮球的初速度和方向都不可能完全符合运动员的期望，因此惯性力便会让篮球出现一些意料不到的运动轨迹。
而在短时间内，摩擦力也同样会对篮球在地面上的移动造成影响。
三、运动学分析篮球运动中的运动学分析同样重要。
运动学研究物体的运动状态、轨迹、速度等因素，可以从这些因素入手，来帮助运动员制定更为科学的战术和策略。
1、运动状态篮球的运动状态相对复杂，既可能是匀速直线运动，也可能是旋转运动。
球架
PDF 1414K作者：劉子吉(2005-03-05)；推薦：徐業良(2005-03-05)；最後更新：徐業良(2005-03-08)。
附註：本文為元智大學機械系大三機械設計課程學期實作計畫。
機械設計學期實作計畫－室外籃球架設計與分析舊式室外球場籃球架多為骨架結構形式，如圖1所示，底面積較大、較為穩固，但也較佔空間，且不容易以軟墊包覆籃球架以防止撞擊。
目前室外球場較常採用的是單柱形式籃球架，如圖2為元智大學室外球場籃球架，底座較不佔空間，且可以軟墊包覆球柱。
圖1. 傳統籃球架圖2. 元智大學室外球場的單柱式籃球架單柱式籃球架的缺點，是其結構為懸臂樑形式，剛性較不足（如元智大學籃球架投籃擊中籃框後振動很厲害），結構受力時（如大力扣籃）變形量大，且懸臂樑根部較易產生高應力。
這個學期實作計畫，便是在利用電腦輔助設計工具，設計、分析籃球架結構，並實際以麥管製作模型，參加結構設計競賽。
麥管籃球架結構設計競賽規則設計一款單柱式籃球架，並製作1:10模型，包括球柱、籃板、及球柱與籃板間的結構，且在籃框位置製作一承載盤掛勾，在課堂上進行競賽，以能承載最多十元硬幣而不發生破壞者為優勝，並依序排名。
競賽規則如下：(1)(1)圖3是國際標準規定籃球架尺寸圖。
你所設計的籃球架結構中，籃框（承載盤掛勾）位置、籃板長度、寬度、位置，以及球柱到籃板間的距離，必須完全符合國際標準尺寸。
1.801.20籃板球柱圖3. 實際籃球架尺寸(2)(2)承載盤掛勾、籃板、球柱由助教提供，其中球柱長度為500mm。
競賽場地地面將設置一深100mm圓孔，供插入、固定球柱（元智大學籃球架球柱插入地下1公尺），球柱插入圓孔後籃球架高度應符合前述國際標準。
(3)(3)連接球柱與籃板間的結構採用麥管製作，可選擇你認為最適合的麥管，但麥管總長度不得多於1400mm，直徑不得大於10mm。
(4)(4)麥管必須為空心，且不得有任何形式之補強，包含兩個麥管相套。
架子的动态冲击载荷分析
架子的动态冲击载荷分析如图 1 所示，为初步设计的架子和回转台、液压缸等部件在b的Motion 模块中建立的刚柔多体装配模型。
装配模型中架子采用柔性体，要对其进行在冲击载荷下的刚度、强度分析，除架子之外的其他部件都采用刚体模型。
冲击试验载荷条件：冲击脉冲波形为半正弦波，冲击峰值加速度为20g，脉冲持续时间11ms，除样品有特殊要求外，试验应沿试验样品的二个互相垂直轴的四个轴向的每个方向施加三次（共12 次）冲击。
每组筒子质量为300kg，四组筒子和架子质量一起产生的冲击力均匀分布在其四个固定座上。
图 1 刚柔多体装配模型在此冲击载荷下，如图1 所示架子后端两个支撑通过铰链与回转台连接，在行驶状态时前端两处与回转台固支，因为冲击试验模拟的是行驶状态时的冲击，故在边界条件中也将此两处与回转台固支，另外架子还通过铰链与两个发射时起鼎升支撑作用的液压缸连接。
冲击力加载条件如图1 所示，在motion 模块中以用户自定义弹簧力的方式加在每个固定座上，其加载曲线如图2 所示。
图2、冲击载荷加载曲线如图 3 所示，为某瞬时架子在冲击载荷下的变形云图，因为变形云图随着加载时间的变化而不停的变化着的，所以在这只抓取了某一瞬时状态的变形云图，但整个冲击过程中架子的变形区域分布是一致的，只是大小不一样而已。
云图中红色区域表示变形较大的区域，从图中可以看出，架子变形较大的区域有三个地方：1、前端两侧，由于这两侧都直接受力，且无直接支撑，所以在冲击载荷下会引起较大的变形。
2 、中心两个分支较多处，由于整个架子在X-Y 平面内可以看作相当于一个薄板，在冲击载荷下薄板的屈曲变形趋势会引起架子的中心两个分支较多处变形较大。
3、后段两侧伸出的支架处，由于架子后段两个支架处与回转台是通过旋转副连接的，而伸出的支架又比较长，只要在旋转副连接处架子有一个较小的转角就会引起伸出的支架远端较大的变形。
从图4 可以看出，因为力的作用位置不变，在不同的时刻架子应力的分布区域一致。
篮球卡在篮筐上的受力分析
篮球卡在篮筐上的受力分析
1.篮球在篮筐里圆周滑行可以用什么力学理论来解释?
答:圆周运动,篮球受到重力和篮筐对球的弹力来提供向心力。
2.打篮球时,篮球投在地上后弹起来？
答：牛顿第三定律。
3.为什么篮筐会扣断而坐不断？
篮筐和板形成了一个“L”形结构，力学上最稳定的是三角结构，所以，一个力向下作用在篮筐上时，篮筐就像一根撬棒，当力足够大，篮板就会放生泛性形变，导致破裂。
扣篮的时候，篮板更多的是受到横向的剪切应力，外形呈平板的材料，抗折强度都远低于拉应力或压应力强度，因此容易扣断。
而坐在篮筐上承受力均匀，不会断。
6 篮球架
老师：（简单搭建讲解）接下来搭建篮板和篮筐（幼儿观察图片，自主搭建，教师指导使用机械臂，搭建成三角形）（如果孩子搭建能力强，可以引导幼儿搭建篮网，使用管道）
老师：（知识点讲解）怎么搭建上面的篮筐呢？（教师指导幼儿使用三孔砖进行搭建）
老师：（知识点讲解）篮球架搭建好了，我们下一步可以搭建篮球场了，小朋友们想一想篮球场的地面标识都有什么？（引导幼儿回忆，并进行搭建，教师指导）
老师：篮球场我们已经搭建好了，棒棒哒！
反思
1、我们搭建的是什么呀？
2、篮球架的结构都包括哪些呢？
3、篮球规则获胜是什么呢？有三分球和两分球，投篮得分
4、你们知道篮球是谁创造的呢？
罚球线、罚球区
罚球线应画成与每条端线平行。从端线内沿到它的最外沿应为5.80米，其长度为3.60米。它的中点应落在连接两条端线中点的假想线上。
球队席区域
球队席区域应标在记录台和球队成同侧的场外。每个区域由一条从端线向外延伸至少长2米的线和另一条离中线5米且与边线成直角并至少长2米的线所限定。球队席区域内必须有14个座位供教练员、替补队员使用。任何其他人员应在球队席后面至少2米处。
建构
我们今天搭建篮球架，一起来场篮球比赛
老师：篮球结构：篮板，篮筐，支柱，底座。
老师：我们要搭建篮球场首先要知道样子对不对，那咱们来一起分析一下篮球场地的好不好？（此时给小朋友展示篮球场的图片，带领小朋友们一起认真观察，引起小朋友的思考，给小朋友提供机会表达自己的想法和意见）
1、老师：（简单搭建讲解）好了，现在咱们一起来总结一下，篮球场的地面标识（中线、中圈、三分线等）和篮球架
幼儿园篮球架老化存在的问题及处理意见
幼儿园篮球架老化存在的问题及处理意见篮球架有固定的使用寿命，在众多体育器材中篮球架可以说是最为受欢迎的，因此篮球架的磨损速度是比较快的，磨损程度也会稍微严重一些，一般在使用2年以后就会出现有一些损坏，比如油漆褪色、生锈、螺丝松动、篮球板损坏等。
那么我们要怎样对篮球架进行修复和翻新呢？不同的问题有针对性的方法，一般个别小问题并不需要把整个篮球架重新翻新。
1、篮球架油漆褪色？
油漆褪色影响篮球架的美观，如何重新油漆呢？
a.用纸皮将篮球板包裹起来，以防除锈时和喷漆时弄脏球板；
b.用钢丝球仔细将其打磨掉，然后用纱布类的东西将锈灰擦拭干净；
c.最后用喷机重新喷涂一次底漆。
2、螺丝松？
篮球架螺丝松动有要及时拧紧或者更换，螺丝建议使用防松螺母，不易松动。
3、篮板损坏？
如果是碰到篮球板损坏，最好是要联系厂家。
因为现在篮球板大多使用的是钢化玻璃，所以篮球一般是打不坏的，除非用硬物去击打，一般是不会有问题的。
篮球撞击篮板被弹回去.使球弹回去...
16．篮球撞击篮板被弹回去，使球弹回去的力是由于篮板发生了弹性形变而产生的，篮球撞击后方向改变，这说明力可以改变物体的运动状态．
分析（1）发生形变的物体要恢复原状对与它直接接触的物体要施加力的作用，这个力叫弹力；
（2）力的作用效果有二：改变物体的运动状态，改变物体的形状．解答解：
篮球撞击篮板时，对篮板施加力的作用，使篮板发生弹性形变，产生弹力，也就是对篮球的反作用力；
篮球被撞击后方向发生改变，说明力可以改变物体的运动状态．
故答案为：弹性形变；力可以改变物体的运动状态．
点评此题考查了产生弹力的条件和力的作用效果，属于基本规律的考查，难度不大，是一道基础题．。
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螺柱和钢片属于连接件，连接着篮圈与球架主体，受力同样比较大，且它们 的强度对于篮球架整体强度的影响至关重要。
8、分析结果后处理 针对每一个部件，我们建立了其场变量的历程输出。考虑到篮球架发生的主
要是塑性变形，我们用第四强度理论校验其强度，在 ABAQUS 里面对应的是 Mises 应力场。下表为各主要受力部件应力最大处的 Mises 输出值。
78
55
16
62
64
7.146 779.9 795.3 1194. 485.6
81
49
36
09
6
钢片 1 钢片 2
127.1 132.4
77
65
141.7 100.4
23
65
164.1 148.9
18
35
四、总结
在扣篮时，篮球架整体向前倾，总体变形量不大。而具体到各个部件，结合 表 3 可知篮圈及与它相连接各处（方盒、螺柱和月牙板）受力和变形均较大，不 过仍处于安全范围之内。
有限元分析实验报告
——扣篮时篮球架受力和变形的分析
组 长: 黄 哲 20090686 组 员: 马文财 20090693
付君强 20090684 崔立铭 20090683 谭亚雄 20090697 赵 然 20090708 金渡延 20099012
扣篮时篮球架受力和变形分析
一、问题的提出
本组成员在课余时间都比较喜欢打篮球，对于篮球运动的相关问题也比较感 兴趣。经过讨论，大家决定，对扣篮时篮球架（含篮筐）的受力和变形情况进行 分析。
观察以上各图可知，各部件之中，方盒受力最大，月牙板和篮圈次之，螺栓 受力也比较大，其余部件如拉杆组 2 受力较小。
方盒上受力最大部位是与篮圈相连的部分，结合实际情况很容易理解这一结 果，该部位受力面积小，故在受到冲击时更易产生应力集中。
篮圈受力最大部位是其与月牙板接触的部分，不难看出，月牙板对于缓解篮 圈的受力和变形有着显著的效果。
19
12 个部件模型如下：
篮球架立柱
立柱上方横梁
连接立柱与篮板的横梁
拉杆组 1
拉杆组 2
篮板
篮圈
拉杆组 2 与篮板间垫片
2
篮圈月牙板
篮圈后盒型结构
盒型结构与篮板相连螺柱
盒型结构与篮板相连处钢片
2、属性加载(Property) 根据分析目的，我们选择加载的属性主要有材料密度（Density）、杨氏模量
(Young’s Modulus)与泊松比 (Poisson’s Ratio) 。截面类型选择实体、均质 和平面应变。
立柱
第 83.85
一 08
次 第 二 118.7
87 次 第
82.11 三 次7
连接 横梁 72.59 91
95.94 2
94.92 57
表 3 各部件 Mises 输出最大值
拉杆
月牙
篮圈
方盒 螺柱
组2
板
8.277 770.4 283.6 247.3 739.7
29
46
19
3
84
7.253 660.9 684.5 567.1 340.2
及应力云图。 篮球架整体变形图：
10
从图中可以看出，篮球架整体向前微倾，总体变形量不大，应力和变形主要 集中在篮圈附近。各主要部件的有限元分析结果如下图所示。 方盒
11
钢片
钢片 1
钢片 2
钢片 1
钢片 2
钢片 1
钢片 2
12
拉杆组 2
13
篮圈
14
立柱
15
连接横梁
16
螺柱
17
月牙板
18
立柱 第1次
第2次
第3次
5
连接横梁 第1次
第2次
第3次
拉杆组 2
第1次
第2次
6
第3次
篮圈
第1次
第2次
第3次
7
月牙板 第1次 第2次 第3次
8
方盒
第1次
第2次
第3次
螺柱 第1次Βιβλιοθήκη 第2次第3次9
钢片
第1次
第2次
第3次
（2）分析计算 上述所有工作完成之后，开始对篮球架进行分析，得到了各部件的变形效果
材料
立柱
优质 钢
上横 梁 优质 钢
连接 横梁 优质 钢
表 2 篮球架各部件对应材料 篮板 篮圈 月牙 方盒 垫片
板 钢化 45 45 45 45 玻璃 钢 钢 钢 钢
钢片
45 钢
拉杆 组 优质 钢
螺柱
45 钢
3、部件装配(Assembly) 将各部件按照实际空间位置关系情况进行装配，组成一个完整的篮球架。效
7.89e3
2.09e11
2.46e3
6.89e10
7.85e3
2.06e11
泊松比 (Poisson’s
Ratio) 0.269 0.230 0.280
三、建模、分析及后处理
1、建立模型 整个篮球架共分为 12 个部件，我们在 ABAQUS 中，对这 12 个部件分别建立
1
1:1 实物模型，在此过程中，为了保证分析结果的收敛性，对一些部分进行了简 化，例如：将连接螺栓简化为圆柱体；将篮板外沿处的保护框等效简化为了两个 刚性垫片等。
5、相互作用(Interaction) 为各个部件之间添加相互作用，即物理约束。为了简化分析，在保证对真实
情况的模拟条件下，我们对各个部件均运用了 Tie(绑定)约束，即相当于将两部 件焊接在一起。在 Tie 约束的设置过程中，涉及到主动面（Master surface）和 被动面（Slave surface）的选择，为此，我们先对各个机构做了大致的受力分 析，确定了各部件之间的主动与被动关系。
二、相关数据收集
现在篮球架的种类繁多，结构形式也不尽相同，也为了贴近生活，我们最终 选择了本校校园中的一种篮球 架结构（如图）进行分析。
确定了篮球架结构后，我们 通过翻阅相关资料，找到了分析 计算所需的各类数据。具体如 下：
⑴篮球架立柱（图中 1）为 150*150*3.75mm 标准方管；
⑵ 拉杆（图中 5）采用直 径为 48mm、壁厚 2.75mm 的标准 焊管；
⑶篮板尺寸为 1800*1050*15mm；
⑷ 篮圈直径为 468mm，由 直径为 9mm 的实心管围成；
⑸ 篮球架各部分组成材料 及其材料属性如下表。
类型
篮圈 篮板 架身
表1
材料
45 钢 钢化玻璃 优质钢
篮球架部分材料属性
密度
杨氏模量
（Density） (Young’s
（kg/m*m*m） Modulus)(Pa)
6、约束(Boundary Condition)与载荷（Load） 约束：篮球架立柱底端与地面
为完全约束(ENCASTRE)。 载荷：在扣篮时，篮球架的受
力部位主要是篮球运动员双手与篮 圈接触之处，可将之简化为篮圈上 两个节点，如右图所示，我们取图
4
中两黄点位置为受力点。确定了受力点，接下来便需要设置载荷大小。假设一名 篮球运动员的平均体重为 100kg，当他双手抓住篮圈并吊在篮圈上时，篮圈受力 为 100g N，而在扣篮时，除却重力，运动员还会对篮圈附带产生较大的冲击力， 经过一系列计算，我们最终确定，扣篮时篮球运动员对篮圈的最大作用力为 4000 N，平均施加在两个作用点上，分别为 2000 N，方向垂直于地面向下。作用力性 质为静态力。
果图如下：（左侧为透视图，右侧为俯视图）
3
4、分析步(Step) 初始分析步（Initial）： 通用接触（Standard） 相关设定为：
类型：静力，通用 时间长度：1 秒（扣篮时力的实际作用时间远大于 1 秒，我们取 1 秒钟，为
了使其达到最大形变，从而增加分析的可靠性。） 几何非线性：是 增量类型：自动 最大增量步数：100 方程求解器：直接求解 求解技术：完全牛顿法
7、网格划分（Mesh）和分析计算暨收敛性分析 （1）网格划分
网格类型均采用六面体型，且主要以长方体为主。我们前后共进行了 3 次网 格划分，网格密集程度依次提升，以求逼近真实解。具体来讲，第 2、3 次网格 划分的布种密度约为前一次的 2 倍，如此，使得 3 次网格划分在密化程度上形成 了一定的梯度，也就使三次分析结果一次比一次更加接近于现实，当然，运算时 间也随之成倍增加。在 3 次划分中，有些部件采用整体细化，另一些部件则采用 局部网格细化。下面是一些主要部件 3 次网格化分效果图：