網球拍在設計上的改變對于網球運動方式具有重要影響。長期以來大多數技術要么是直接改變材質，要么采用新材料在設計制造上進行改變，材料的改變直接影響到網球拍的尺寸、形狀和質量，使球拍變得更耐久、舒適、有力。對球拍的測試及設計原則也對球拍的質量、外形和舒適度等有重要影響。

　　1、網球拍測試

　　較為常用的幾種測試方法被大多數制造商所認可和采用。

　　1.1非破壞性實驗

　　在大多數制造工藝中，在不同的階段都對質量、平衡點和旋轉質量進行監控，以便盡可能早的在過程中發現問題。網球拍的質量、平衡點、旋轉質量和框架剛度是制造過程的基本指標，通常隨機進行測試，或在網球拍完工后去全部進行測試。

　　測試沿著球拍長度的沖擊方向上的彎曲強度有一種特定的實驗即三點彎曲實驗。在球拍臉部的兩邊各選定兩點來支撐球拍，一邊在鐘表時針指向5點鐘和6點鐘的位置，另一邊在10點鐘和11點鐘的位置(將球拍的臉部視為一個鐘的表面),用一個連接框架兩邊的負載夾在沿著球拍臉部的離散點上，測試所有點的偏離度，并與其他不同的球拍相比較。球拍抗扭程度的實驗為扭矩測試，它類似于三點彎曲實驗，但支撐點有所不同，扭矩測試的支撐點在球拍臉部的任一邊而非兩邊，也就是說在5點鐘和11點鐘處，這樣在框架上產生扭力，通過測試偏差來反映球拍的抗扭程度。

　　頂部變形實驗運用一種兩點加載法，在球拍頂部的1點鐘和11點鐘兩點處加載負荷，以此表示球拍頂部沿著半徑方向的強度。在球拍臉部這是個關鍵區域，在受到沖擊時會承受非常大的負載。另外，該實驗還用來測試所用負載的偏離。

　　1.2破壞性實驗

　　破壞性實驗要做到使球拍變形直至破壞，然后測試最終的外力。

　　頂部沖擊實驗是對頂部區域進行動態測試。實驗時將從球拍從高處墜落，逐漸增加高度，直到球拍被破壞。采用球拍破壞的墜落高度來表示球拍頂部的沖擊強度。

　　運動員灰心時會將球拍扔到地上或者球網上的趨向力經常導致在球拍臉部3點鐘和9點鐘處發生故障，這迫使制造商設計了在這種條件下的實驗。將球拍放在一個類似于鐘擺的圓形框架里，圍繞球柄旋轉，從水平位置墜落，與垂直方向堅固的圓周相碰撞。可以向頂部沖擊實驗一樣在球拍上加載質量，增大質量直至球拍破壞。在這種情況下，用直至球拍破壞為止的所有質量之和來表示球拍抗擊邊緣沖擊的能力。

　　球拍還需要具有一定的耐溫性能，因此有溫度實驗來測試其耐溫性能。將球拍排成一列，在80℃的環境中放置約4個小時，然后測試其缺陷。

　　估計索環強度實驗。用一根網線從兩個索環孔里穿過，在框架的里面持續拉線的兩端直到索環或框架經受不住剪切應力。以測出的導致故障的最大壓力來表明索環的強度。

　　2、網球拍設計原則

　　球拍的設計原則在很大程度上依賴于選手的類型和級別的高低。其原則包括力量、操控性、舒適性以及機械故障等。在理想狀態下，所有的球拍都是追求這些指標的最大化，而最終是選擇力量和控制來作為設計中最重要的指標。

　　2.1力量

　　第一個設計原則就是“為了力量更大，使用網線”。網線在受到沖擊后能夠回復約90%的變形能量，而單獨的球(在硬表面上回彈)只能回復45%的能量(Brody，1995)。另外，球拍框架變形的能量沒有及時回復給球，增加球的能量，意味著任一球拍在受到沖擊時網線產生的最大程度的變形，比網球或框架變形更增加了動力。20世紀70年代，在出現特大型球拍以后，開始運用限制網線床尺寸的原則。當前的原則制定了網線質量和寬度的最大值，在框架兩部里面進行測量。后來最大化網線床尺寸的嘗試集中在采用方形的球拍臉形狀，而不是簡單的圓形。這導致所有網線的長度很長，但是存在結構上的限制，框架變得難以制造，強度不夠，外觀感覺也不好。最近10年，許多制造商已經采用了更大的索環，允許網線床的有效尺寸延伸到框架的外面。另一個影響動力的因素是質量分布，盡管質量分布很難達到最優值，但是原理比較簡單，即輕球牌擺動的快，增加擊球速度;而重球拍擺動慢，但由于質量增大，同樣可以導致球速增加，特別是如果增加的質量加在擊球點上時，更是如此。因此，在設計球拍時，既要質量足夠小，能夠高速擺動和擊打，同時又要有足夠的質量，以最優化網球的回彈特性。

　　2.2操控性

　　具有較高的抗扭穩定性的小型的頭部和框架常常具有較好的操控能力，因為網線和框架的偏轉角度較小。偏離球拍中心的擊打產生較大角度的偏轉，將導致網球離開網線時的回彈角度大于平滑表面所產生的完美的回彈角度。這種細小的區別可能導致選手在賽場上比賽時發生較大的失誤。高的抗扭轉性能使得手中的球拍扭動較小，從而得到更精準的擊球點。在隔開網線的這一點對操控性也有影響，注意到這一點也許對操控會有幫助。為了制造扭曲穩定性好的小型的頭部需要在球拍框架的周邊增加質量(3點鐘和9點鐘處)。更密集的網線導致更高效的網線張力，減少角度偏離，同時也減少旋轉，這對于一些參賽者來說比較重要。

　　2.3舒適性

　　每位網球球員對使用球拍的舒適度都有自己不同的感受，這使將球員的反饋信息轉變為實際的設計參數非常困難。迄今為止，球員們的注意力主要集中在減少對球拍的沖擊以及由此產生的擺動幅度上。較剛硬的球拍與以前球員常用的老式拇指球拍相比往往具有較低的抗震性能，因此各式附加用來實驗提供額外的抗震性能。較剛硬的球拍在擊打時聲音較響，大多數球員不喜歡，因此采用了防震繩。減少沖擊的方法包括將擊打中心移至球拍中心，并增加球框的質量。與舒適性有關的因素還有球拍表面的磨光以及球柄的把手部位的材料，制造商對此都已有很標準的工藝和方法。

　　2.4機械故障

　　在高水平的比賽中所用的球拍通常在所要求的范圍內被設計得盡可能的長，碳纖維的引入，使球拍在性能和強度上發生了巨大的飛躍，球拍的內部強度問題主要與拍架主體、收口部分及球拍的尖端部分的連接有關，此處受到來自網線的力最大，但大部分的制造商都通過加固此部位而解決了這一問題。市場對質量效些的球拍的需求迫使廠家盡可能的改善他們的結構設計，就形成了適應不同沖擊力條件的復雜而特殊的球拍類型。在強度減得不多的情況下，減輕質量的大多數方法是采用樹脂含量低的預浸漬料坯，用更少量的油漆層以及除掉磨具內提供壓力的襯里和膨脹材料。在測試時，由于承受非正常負荷，這些球拍表現出非常脆弱，因為它們并非被設計用于非正常受力條件。這個過程的關鍵使用恰當的測試方法來保證球拍的設計能夠滿足比賽時的受力情況。

　　2.5為不同的消費群體而設計

　　沒有任何一種適合于所有運動員的完美球拍，因為打球者水平不同，打球風格也不同。應盡可能地開發不同類型的球拍來適應不同的消費者。

　　球員開始打球時總是使用質量小些、拍面大些的球拍。由于不具有職業選手的技巧與力量，這些球員常將球打偏。大球拍彌補了這一不足，它使這些球手能夠更好的控制球、更快的提高水平，也更快樂。在球打偏時，扭力也更穩定，這就為球員節省了大量體力，并且大球拍意味著大力量，能夠讓球手在學習初期具有一定的優勢。

　　一些定期打球娛樂的俱樂部球員，因處于打球水平提升期，他們愿意使用拍面較小的球拍，以便更好的控制球并根據各自的打球風格來決定球拍的質量。底線型選手，喜歡使用長而重的球拍。爆發型選手則喜歡輕些且更為靈活的球拍。

　　還有就是巡回賽職業選手，使勁用的球拍拍面較小，質量比初學者使用的更大。這個水平的球手能更快的揮舞重球拍、擺幅也更大。一些頂尖職業球手使用的球拍都是定制的，有些是初學者球拍質量的兩倍。

　　不同的消費群體，引領了制造商銷售以下不同種類的球拍：初學者、中間水平者和高手系列，每一系列都有不同的球拍質量以供選擇。

　　3、結語

　　將來新材料在網球拍中的運用和網球拍設計的變革，將會使網球拍更為有有力、更易控制。不同類型的網球消費者也會逐漸在市場上找到適合自己水平和風格的網球拍。

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