網球拍對網球之需要，不外乎是使人能藉此來獲得最佳的擊球狀 態，所以，運動員為了通過球拍與來球產生心靈和技術的契合，網球 拍的材質與結構設計問題就變得越來越重要。
第二節、問題背景
由於人工合成之複合材料的蓬勃應用，現今網球拍的設計發 展，明顯地往質量輕、高回復係數以及低振動…等方向著手改良。
Hennig（2001）認為網球拍有幾個性質會與精準擊球的速度有關，這 些性質分別為網球拍框的勁度、球拍面的幾何形狀、網線材質的種類 以及網線的張力等；透過多重實驗顯示，運動員的成績表現不僅僅仰 賴臨場比賽的生理與心理狀態，更反映在他們所使用之網球拍的基本
機械特徵上。
長期從事網球相關研究的學者 Elliott（1982）指出球拍框的拍面 積大小、幾何形狀及材質種類，皆會影響擊球後之反彈球速和球的轉 動慣量。由 Brody（2000）的研究顯示，現今網球拍的最大演變在於 材質的選用與拍框內部結構的創新設計，這相較於早期球拍之低勁度 與質量過重所展現出的擊球效果，皆有迥然不同的差別；究其原因乃 在於勁度高的網球拍比勁度低的網球拍產生的反彈球速快，主要機制 為勁度高的球拍與球的撞擊過程中，球拍結構體在變形之際改變量較 少，相對球之能量損失較少，故自勁度高的球拍反彈回來的速度便會 較高，而勁度低的球拍，因形變量較大，會失去較多的能量，而這些 能量不會再傳回到球上；再者，球拍質量過重的結果，將降低揮拍之 拍頭速度，故減少其動量，所以就減慢了反彈球速。
而根據 Groppel、Shin、Thomas 和 Welk 等人（1987）採用不同 張力、結構及材質的球線，探討其造成之反彈球速的差異，亦指出其 對擊球過程和球拍框的振動模態皆有相當大的影響；此一結果與林寶 成（1997）分析有、無穿線於球拍框上，對球拍框主體的振動模態會 有差異的結果有相同的說法。相子元（1998）也指出，網線的振動對
球拍與碰撞過程均可造成極大的影響，若球停留在網線的時間與網線 振動半個週期相同，則可達到較完整之能量轉換，使球達到最高之反 彈速度，若非如此，則網線亦將振動傳送至球拍框，造成球拍框的振 動。
日來，Brody（1995）、蘇榮立（1996）以網球拍勁度和網線張 力的觀點，探討此二因素在不同組合下，對控球與反彈球速的影響，
結果指出勁度高和網線磅數高的球拍在控球上及反彈球速上，會比勁 度低和磅數低的球拍有助於控球及球速的表現，然而後者在實驗過程 中，並未對球拍的其他邊界條件作標準化。對於球拍的勁度而言，林 寶城（1997）從網球拍模態之固有頻率的觀點，發現勁度越大的球拍 框，越有利於擊球的反彈球速，而網線與拍框間阻振設備的使用，可 以阻隔部份因碰撞引起的振動力量，使得傳遞至拍柄之振動減少，進 而降低持拍手臂的負荷，因此球拍框之振動可直接影響人體之舒適與 安全。
由研究文獻的回顧中，我們得以瞭解，以往大部分的研究多偏 向於球拍主體勁度與反彈球速的研究，而對於球拍材質與結構問題造 成振動變化的研究，則相當少見。事實上，網球拍的材質種類與纖維
疊層角度對球拍的勁度與振動有很大的關係（Hennig，2001；蘇榮基，
1999）；這可從 Chen（2000）以不同材質網球拍的振動研究中看出，
因複合材料中纖維的種類和比例有所不同，其構成網球拍結構體的變 化也就不同，故在撞擊後所引起振動的特徵也就有所差異。
種類繁多的人工合成複合材料中，例如玻璃纖維、碳纖維、硼 纖維和醯胺纖維…等，由於碳纖維兼具質量輕、強度高及剛度強的優 越特性（Smith，1994），而玻璃纖維具有質量較重且纖維剛性小的 特性，然而其價格較為便宜，因此，玻璃纖維和碳纖維二者是目前業 界最常混合使用來製造網球拍的人工合成複材。可是，此二種人工合 成複材的最佳合成比例與纖維的排列角度，往往是製造業者莫衷一是 的問題所在，更遑論其造成的振動響應及對運動員的影響。
依據上述的研究，網球拍材質的使用，確切地影響其回擊球速、
控球與人體負荷的種種問題。可是，研究中常常缺乏網球拍本體組成 結構的相關研究，然而其組成的材質與結構才是真正決定網球拍力學 特徵的根本問題。所以，本研究將藉由先前網球拍材質之振動研究為 基礎，並加附以不同纖維的排列角度，以深究網球拍振動的變化與擊 球效果間相互影響的機制，更進而瞭解球拍之振動影響手腕動作行為
的過程，實具有重要的意義。