Ontwerpen, testen en analyseren van een Ontwerpen, testen en analyseren van een testapparaat voor...

Click here to load reader

  • date post

    10-Jul-2020
  • Category

    Documents

  • view

    1
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Ontwerpen, testen en analyseren van een Ontwerpen, testen en analyseren van een testapparaat voor...

  • Ontwerpen, testen en analyseren van een testapparaat voor springplanken Citation for published version (APA): Rijs, R. M. G. (1995). Ontwerpen, testen en analyseren van een testapparaat voor springplanken. (DCT rapporten; Vol. 1995.164). Technische Universiteit Eindhoven.

    Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1995

    Document Version: Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

    Please check the document version of this publication:

    • A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website. • The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review. • The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers. Link to publication

    General rights Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.

    • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain • You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

    If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement: www.tue.nl/taverne

    Take down policy If you believe that this document breaches copyright please contact us at: openaccess@tue.nl providing details and we will investigate your claim.

    Download date: 14. Aug. 2020

    https://research.tue.nl/nl/publications/ontwerpen-testen-en-analyseren-van-een-testapparaat-voor-springplanken(d142e72f-5327-4ec1-9092-df6150f6a92d).html

  • Stageverslag van: R.M.G. Rijs id. nr. 320703

    Oktober 1995

    begeleiders: dr. ir. A. Sauren ir. D. Lemmens

  • Samenvatting

    Het doel van deze stage is het ontwerpen, bouwen en analyseren van een testapparaat waarmee springplanken aan de T.U.E. kunnen worden getest op hun mechanische eigenschappen. Door de Fédération Internationale de Gymnastique (F.I.G.) is reeds een testapparaat ontwikkeld waarmee springplanken getest worden. Een testapparaat, dat gelijkenis toont met het door de F.I.G. gebruikte testapparaat, is aan de T.U.E. ontworpen en gebouwd. Het ontwerp en de eerste resultaten behaald met het nieuwe testapparaat zijn in dit verslag opgenomen. Een

    ling aan de T.U.E. met die van de F.I.G. Er wordt aangetoond dat de resultaten van het nieEwe testapparaat goed overeenstemmen met die van de F.I.G. Een analyse van de valproef aan de T.U.E. is gedaan met behulp van het eindige elementen pakket MARC. De resultaten hiervan, die het dynamisch gedrag van het testapparaat gedeeltelijk verklaren, zijn ook in dit verslag opgenomen.

    cn&nrr * lonL 3piiiifjpiuiin, ui- W W I ~ UWVI WLV I . I .V. ~ U L U D L ID, ID BUVLULLXG * V V I I X Y ~ v~~~~~~~~~~~~ uv cvvcv Y""' rl;n nnL A n n r A n C T (1 n n t a c t i a i a crphniilrt X T n n T hpt wprnpliikpn x 7 a n A p tpqtnnqtpl-

    1

  • Inhoud

    1 Inleiding

    2 De valproef uitgevoerd door de F.1.G

    2.1 Testprocedure

    2.2 P!-&!emen hij de uitv^PTing van de valproef

    3 Ontwerp van de proefopstelling aan de T.U.E.

    3.1 Ontwerpeisen

    3.2 Overwegingen

    3.3 Het ontwerp

    4 Resultaten van de gebouwde proefopstelling

    4.1 De metingen en verwerking

    4.1.1 De verplaatsingsmeting

    4.1.2 De versnellingsmeting

    4.1.3 Bepalen van de indicatoren van de F.1.G

    4.2 De resultaten

    4.2.1 Beschouwing

    4.2.2 Mogelijke verbeteringen van de resultaten

    4.3 Metingen aan de T.U.E. vergeleken met resultaten van de F.I.G.

    5 Analyse van de valproef met behulp van MARC

    5.1 Modellering van de valproef

    5.1.1 Demesh

    5.1.2 Modelleren van contact tussen vallichaam en springplank

    5.2 Simulatie

    5.3 Conclusies

    6 Conclusies en aanbevelingen

    Literatuur

    3

    7

    7

    9

    13

    13

    13

    13

    14

    15

    15

    17

    17

    21

    21

    21

    23

    23

    27

    28

    30

    2

  • 1 Inleiding

    Het testen van turntoestellen, met name springplanken, landingsinatten en matten voor de vloeroefening, gebeurt met behulp van een valproef De valproef is ontwikkeld door de Fédération Internationale de Gymnastique (F.I.G.) in Freiburg. [i]. Het principe van de test is als volgt. Een massa wordt vanaf een bepaalde hoogte losgelaten zodat deze met een voorge- schreven snelheid op het te testen object valt. Dit object zal in eerst instantie ingedrukt worden waarna het weer zal terugveren. Door het meten van de versnelling van de massa kinnen uitspraken worden gedaan over de mechanische eigenschappen van het geteste object. Op basis - van deze metingen wordt beslist of het geteste toestel al dan niet geschikt is voor internationale wedstrijden.

    Tijdens een onderzoek naar de contactkrachten tussen sporter en turnplank ontstond de noodzaak om aan de T.U.E. zelf valproeven te kunnen uitvoeren. Het doel van deze stage is het ontwerpen, bouwen en analyseren van een apparaat waarmee dit kan. Een springplank die ook door de F.I.G. is getest zal gebruikt worden om de resultaten van de proefopstelling aan de T.U.E. te vergelijken met de officiële test van de F.I.G. in Freiburg. Verder zal een analyse van het gebouwde apparaat worden uitgevoerd met behulp van een tweedimensionaal eindige elementen model.

    Het verslag is als volgt opgebouwd. Eerst wordt ingegaan op de eisen die gesteld worden aan springplanken. Vervolgens wordt de testprocedure en testopstelling van de F.T.G. beschreven. In het derde hoofdstuk wordt het ontwerp van de testopstelling aan de T.U.E. nader toegelicht. Het ontwerp wordt gepresenteerd aan de hand van enkele schetsen met toelichting. In hoofdstuk 4 worden de eerste metingen met deze nieuwe proefopstelling, aan de springplank die ook door de F.I.G. getest is, gepresenteerd. Optredende onnauwkeurigheden worden toegelicht en een vergelijking met resultaten uit Freiburg vindt plaats. Het daarop volgende hoofdstuk is gewijd aan de analyse van de testopstelling met een tweedimensionaal eindige elementen model. Met een eenvoudige modellering is getracht enkele belangrijke dynamische eigenschappen van de testopstelling te achterhalen. Tenslotte worden in het laatste hoofdstuk enkele conclusies over de testopstelling getrokken en worden enkele aanbevelingen geformu- leerd voor het verbeteren van de meetresultaten.

    3

  • 2 De valproef uitgevoerd door de F.I.G.

    deformatie van het turntoestel in millimeters, SRUECK: de maximale hoogte van terugvering in millimeter van het testlichaam geineten t.o.v. het onvervormde toestel en FOMAX: de maxima- le waarde van de kracht op de testmassa in

    60

    I .

    Dit hoofdstuk is gewijd aan een beschrijving van de mechanische eisen die aan een springplank opgelegd worden. Tevens bevat het een beschrijving van de proefopstelling zoals deze momenteel door de F.I.G. wordt gebruikt. Er zal worden ingegaan op enkele optredende problemen bij de valproef.

    7+

    $ + - I tt

    + 5 4 3 2 1

    6

    2.1 De testprocedure

    Tabel met norindata springplank

    wiskundig gemiddelde voor punt 1-5

    verschil tussen hoogste en laag- ste waarde voor punt 1-5

    Eerst wordt ingegaan op enkele eisen waaraan een springplank moet voldoen tijdens een valproef Vervolgens wordt toegelicht hoe door de F.I.G. getest wordt of een springplank aan die eisen voldoet. Voor de stijfheid tegen indrukking moet gelden dat de plank de beste eigenschappen voor indrukking en terugvering (d.w.z. gemakkelijk indrukbaar en sterke terugvering) heeft op 750 [mm] tot 950 [min] vanaf het begin van de plank. De springplank dient de klap bij het neerkomen te dempen. De demping en de stijfheid tegen indrukking dienen onafhankelijk van de plaats van exitatie te zijn over het gebied waar de sporter wordt geacht op de springplank neer te komen en af te zetten. Verder mag de springplank niet verschuiven tijdens een sprong. Ook de geluidsproductie dient onder een bepaalde norm (< 80 [dB]) te blijven.

    SEIN (min) SRUECK (mm) FOMAX (N)

    70 - 80 285 - 405 4550

    < 15 120 _-

    figuur 2.1 Bovenaanzicht springplank

    ~~~~

    Verschil tussen punt 6 en 7

  • De indicatoren van de springplank worden bepaald met behulp van een valproef. Het testinstrument (zie figuur 2.2) bestaat uit een massieve stalen as die vanaf een hoogte van 0,8 Em] omlaag kan vallen. Aan het onderste uiteinde van de as is een cylindervormig gewicht, de zogenaamde testmassa, bevestigd. De as en de testmassa samen worden in de rest van dit verslag het vallichaam genoemd. Met behulp vaii de testmassa kan de t9ta!e massa van het va!!lchz.m gesteld worden op 20 [kg]. De diameter van de test- massa