在充满活力的体育技术和工程领域,工程师们要特别注意器材中能量的储存及损失。充气(和固体)球的特性往往决定于描述球与硬板间相互作用的回弹系数。仔细的选择材料、结构、充气压力可得到合适的动态特性。在球离开工厂后,材料及结构保持相对一致,但球的内部压力则由运动员全权处理,他们只得到相关建议。曾进行过一项研究,观察了在经过各种程度变形后过高或过低压力与能量损耗间的关系。
ElectroPuls™ E3000 配备了轻质压缩板,用来压缩整个球。在研究过程中,许多不同类型的球都进行了测试(足球、排球、五人制足球、篮网球、排球、艺术体操球)。篮球的结果如下:每个球在恒定频率下进行循环压缩,以初始位移平均值为基准,振幅5 mm ,随后振幅再以 5 mm为单位做递增。该动作由 WaveMatrix™ 动态测试软件中的数字编码控制器进行设定。每个球进行三项压力测试:
- “额定”压力指球压在规定范围的中间部分
- 欠压 比 额定 少25%
- 过压 比 额定 多25%
力-位移曲线取自每个初始位移的最后周期(第20个)。加载和卸载曲线数值积分的差别代表了在每个压缩循环中的能量损失。本图显示了在各个循环周期内损失的能量与导入到系统中的能量之比。较大的条状表示相对较高的能量损失。