網球拍的振動現象是最直接影響手握球拍的感受與舒適度的評
比，這由於振動的能量勢必由持拍的手臂來吸收，因此網球拍的振動 程度也就關係到手臂的負荷，進而影響到擊球的表現。研究網球拍之 振動反應的文獻中，Elliott、Blanksby 和 Ellis（1980）針對傳統小拍 面球拍與大拍面球拍的振動特性與反彈球速做比較，實驗過程是以六 種球拍作為研究對象，即兩支大拍面網球拍和四支傳統小拍面球拍，
並穿上張力為 55 磅之羊腸線；研究結果顯示，大拍面球拍對振動的 反應比傳統小拍面的球拍小，且大拍面球拍之打擊有效區顯著大於傳 統小拍面球拍，因此平均反彈球速也較快。
爾後 Elliott（1982）進一步研究發現，緊握球拍會增加球拍碰撞 時之振動反應，且網球拍的振動反應會因球之撞擊點位置的不同而有 所改變，當球撞擊在拍面的甜區（sweet spot）時，球拍的振動反應 最小，而當球碰撞在甜區之外的位置時，便會使球拍的振動反應大幅 增加，且球的反彈係數也減小了。此結論與張世聰和相子元（1998）
研究網球正、反拍擊球振動對手臂之影響有相同的看法。從 Elliott 等人的研究可歸納出大拍面的網球拍，因拍面的打擊有效區比小拍面 的球拍大，因而與球碰撞時，造成球拍之振動反應較小，然而過度緊 握球拍的結果，只會增加球拍之振動程度，並因此造成手臂的負荷進 而提早產生疲勞或傷害。
接著 Brody（1987）分析網球拍之振動模式，在實驗中他採用固 定鉗夾以及任其平衡站立的方式來固定球拍，以量測球拍受撞擊後之 振動反應，結果用鉗夾固定的網球拍之振動頻率較低，皆分佈在 25~
40Hz ， 所 以 有 較 大 之 振 幅 ， 而 平 衡 站 立 的 球 拍 之 振 動 頻 率 高 達 100~175Hz，各反應出不同之振動頻率，然而兩者皆有相類似之振動 模式。而 Hatze（1993）認為能量的損耗在網線方面相當少，大部分 力學能損耗的因素是碰撞時拍框的反彈作用以及球拍內部的振動現 象造成。
由 Hatze 的研究可發現其結論與 Elliott 等人先前的研究相呼應，
亦即網球拍振動反應的程度，間接地減慢了球之反彈速度，換言之，
球拍框內部的振動反應吸收了部分球給球拍之動量與人體揮拍動作 所輸出的能量，因此振動較小的球拍僅流失少部分的力學能，所以會 給予球較快的反彈球速。
近來，林寶城（1997）研究網球拍之振動特性，並從網球拍結構 振動的觀點，探討網球拍本身之固有振動模態。研究結果指出，網球 拍穿線以後，整體的固有頻率相對地降低；以網球拍的整體設計，如 果僅針對擊球的反彈球速而言，球拍的勁度越大，越有利於擊球之反
彈球速，因此網球拍振動模態之固有頻率愈高，應該愈有利於擊球反 應；另一方面，在球拍面底端加裝阻振器，可產生少許之阻振效果，
故在每一條網線與拍框的交織處加裝阻振設備，可以阻隔一部分因碰 撞所引起的振動力，使傳遞至拍柄的振動減少，進而降低手臂之負 荷；然而這種避振器所能隔絕的振動頻率是屬於高頻區的範圍，因此 其對人體的效果是有限的。
Chen、Lin 和 Huang（2000）藉由改變網球拍之組成材質，分析 網球拍之振動特徵與振動對控球能力的影響；在研究結果中發現，碳 纖維網球拍在振動程度的表現上，不論是球拍中心或偏心撞擊，皆比 玻璃纖維製成之網球拍有較佳之阻振效果，且阻尼比隨著球拍碳纖維 含量的減少，有逐漸減小的趨勢，而振動波所產生的能量則會因球拍 碳纖維含量的減少，有逐漸增高的趨勢；其研究中並透過控球能力之 測試，以評定振動程度對控球能力的影響，結果也指出優秀選手的控 球能力亦會受振動程度所影響，因此推論球拍的振動增加了持拍手臂 的負荷，以致影響擊球表現。
因此，有必要在網球拍設計或選擇使用的網球拍中，設法減少因 球拍撞擊所引起之持拍部位振動行為，來改善擊球表現，以進一步提
昇運動成績。
第四節、結語
總合以上的文獻探討，網球拍結構體的設計與選擇，對擊球或 碰撞的反應，與運動成績的提昇有很大的關係，這個結果可以從網球 比賽型態的變化與打法、戰術的重大改變看出端弭。再者，大多數的 研究僅針對網球拍的勁度、拍形、網線……等主題做研究，或是對各 種研究主題以外之邊界條件皆不相同的球拍做比較，那麼更遑論網球 拍材質與結構設計方面的研究了。
由先前的研究中，我們發現網球拍材質的種類，與上述文獻所 探討的問題有很大的關係；因此進一步以改變球拍纖維排列的角度深 入探討網球拍振動之問題，再藉由反彈球速比的變化，以找出網球 拍、手腕和反彈球速比三者間的交互關係；由於材質種類與纖維排列 角度不同，造成網球拍結構體的物性也就不一樣，故受到撞擊時，其 反應出來的振動特徵也就會有差異，連帶地可能影響使用者之擊球表 現。
所以，本研究改變網球拍之材質與纖維排列的角度，以作為研究 的處理手段，深入地對網球拍材質結構做進一步研究，以瞭解網球拍 振動特性，並藉此探討振動對持拍手腕和反彈球速比的影響，對於提 昇網球之技術水準，實有其必要性。
第參章 研究方法與步驟
本研究透過網球拍材質的改變，並搭配結構體中不同強化纖維的 排列角度，以找出其造成網球拍振動變化的情形。透過加速規與高速 攝影機所收集到的資料，再將一些相關參數輸入振動力學方程中，以 探討網球拍結構體之振動特徵。主要的方法與步驟將分為六個部份來 說明：一、研究對象；二、實驗儀器與設備；三、實驗時間與地點；
四、實驗步驟；五、對數衰減方程（Logaritmic Decrement Equation）
之理論基礎；六、資料處理。