• 沒有找到結果。

我國目前正積極的對高爾夫球桿頭進行設計與研發,為了提昇桿頭的設計技 術與設計速度,本研究將對高爾夫球桿頭進行二次開發,建立高爾夫球桿頭最佳 化自動建模系統,以提升桿頭的設計技術,並減少建構桿頭模型的時間。以下將 列舉幾項本論文的研究成果。

1、 對於相同類型的桿頭卻因為某些參數的不同而具有不同的效能,所以必 須為了某些參數的改變而重新建模。因此,必須花費相當多的時間於建 構模型中,此對於桿頭設計者而言相當困擾,而本研究所開發的桿頭最 佳化自動建模系統可透過輸入參數的方式建構桿頭,對於已經建構完成 的桿頭亦可於視窗中對每個參數進行修改,此對於桿頭設計者而言幫助 相當大。

2、 高爾夫球桿頭的每個面皆由曲面所建構而成,外形相當複雜,具有 40 個參數,更複雜的形狀則有上百項參數,若針對桿頭各項參數進行最佳 化運算則相當困難,而本研究所開發的桿頭最佳化自動建模系統,將最 佳化技術導入,進行桿頭最佳化設計運算,對桿頭上各個複雜曲面進行 運算,直到符合設計者所設定的目標為止。

3、 桿頭進行撞擊時,桿面受到強大的衝擊,所以桿面厚度必須能夠容許衝 擊所帶來的塑性變形。因此,本研究將對幾種金屬材質的桿頭進行桿面 變化的分析,取得每種材質在桿面面積最大的條件下,其受力後防止塑 性變形的最小桿面厚度值。此參數為最佳化運算時桿面厚度的約束條件。

4、 桿頭在設計上以擊球距離最遠與甜蜜區最大為主要目標,而影響擊球距 離的最大影響因素為重心高度與重心深度兩項參數;影響甜蜜區的大小 為桿面面積,此為多目標設計問題。本研究將此多目標問題轉成單目標

問題,並對每項子目標給予權重值,透過桿頭最佳化自動建模系統進行 計算,得到各個子目標函數逼近目標最佳解的值,並直接將桿頭模型顯 示於視窗中。除此之外,桿頭自動建模系統對話框中亦顯示最佳化運算 後的桿頭各項參數值,供設計者進行參考,若對於某些部分尚需修改,

則可直接於對話框中修改,直到符合設計者的需求為止。

本研究主要是針對高爾夫球一號桿頭開發專業模組,此模組能夠減少桿 頭設計上與製造上的時間,對於高爾夫球業者具有相當大的幫助。除此之 外,此技術亦可運用於高爾夫球的鐵桿、挖起桿,甚至推桿等皆可透過此技 術建構專業模組。因此,對於高爾夫球桿頭的設計與開發人員可由此發展所 有桿頭的設計技術,減少桿頭設計時間與繪製時間,提升產業利潤。

參考文獻

1. 高爾夫文摘雜誌社編譯, ”2004 國際高爾夫規則”, 高爾夫文摘雜誌社發行, 2004

2. F. D. Werner and R. C. Greig, ”How golf clubs really work and how to optimize their designs”, Tech-line Corp, 2000

3. T. IWATSUBO, ”Analysis of golf impact phenomenon and ball trajectory”, JSME International Journal., Series C, Vol. 41, No. 4, pp. 823-828, 1998

4. T. Iwatsubo, K. Furuichi, T. Yamaguchi, ”Influence of characteristics of golf club head on release velocity and spin velocity of golf ball after impact”, Science and golf IV : Proceedings of the 2002 World Scientific Congress of Golf, Edited by Eric Thain, pp. 410-425, 2002

5. D. C. Winfied and T. E. Tan, ”Optimization of clubhead loft and swing elevation angles for maximum distance of a golf drive”, Computers & Structures, Vol. 53, No. l, pp. 19-25, 1994

6. R. Maltby, ”The professional golf club fitting program”, Ralph Maltby Enterprises, 1986

7. L. Conhran and J. Stobbs, “The search for the perfect swing”, The booklegger, Grassvalley, California, pp. 112-178, 1986

8. 邱佑宗, ”高爾夫球甜蜜區計算”, 中華民國力學會議第二十二屆全國力學會 議論文集(二), 台南市, 第 395 - 400 頁, 1998

9. 陳朝漟, ”高爾夫桿頭形狀變化之碰撞分析”, 碩士論文, 中山大學機械工程

學系研究所, 2003

10. L. A. Piegl and W. Tiller, ”The NURBS book”, New York / Springer, 1997

11. C. Brown , ”Are hot golf balls being controlled ?” , Golf Digest , Vol. 19, No. 7, pp. 20-24 , July 1968

12. 胡弘昇, ”高爾夫球具之動態模擬分析”, 碩士論文, 中山大學機械工程學系 研究所, 1995

13. R. C. Johnson, ”Optimum design of mechanical elements”, Wiley & Sons, New York, 1961

14. 徐業良, ”工程最佳化設計”, 宏明出版社, 1995 15. 劉惟信, ”機械最佳化設計”, 全華出版社, 2001

16. 祝華健譯, ”電腦繪圖的數學基礎”, 儒林圖書, pp. 461-577, 1990 17. “Unigraphics NX3 help library”, 2004

18. 王剛等譯, ”UG 知識熔接技術培訓教程”, 北京清華大學出版社, 2002

附錄一

輸入參數方式建構桿頭模型

相關文件