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1、 分类号：了B z 一 密 级： 硕士 S h a n d o n gU n i v e r s i t yM a s t e r sT h e s i s 论文题目：触弓檄协z 作者姓名 榀f 如 专 业荡彤珥詈 掌主耋案芸霎，葛魂镬馘 专业技术职务向嘭芍孑争；醛黝灸 2 。矽年乡月“日 ，p - C l a s s i f i e dI n d e x ：T B 4 7 AT h e s i sS u b m i t t e dt o t h eF a c u l t yo fG r a d u a t eo fS h a n d o n gU n i v e r s i t y F o
2、rt h eD e g r e eo fM a s t e ro f E n g i n e e r i n g T h eS t u d yo ft h eM a n m a c h i n eE n g i n e e r i n g i nR e c u r v eB o w S y s t e m C a n d i d a t e ： Y a n gC h u n f e n g S p e c i a l t y ： A r ta n dD e s i g n S u p e r v i s o r ：P r o f G eP e i q i S h a n d o n gU n
3、i v e r s i t y ，J i n a n ，P R C h i n a A p r i l1 0 ，2 0 1 0 1 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本 文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标 明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：盎边监日期： 加f 口6 彳 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件
4、和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 盎丛导师签名搬 日 期：2 盆丝。工彳 目录 目录 目录I 摘要I I I A B S T R A C T V 第1 章绪论1 1 1 课题研究的背景及意义l 1 2 国内外研究现状2 1 2 1 射箭的国内外研究现状2 1 2 2 人机工程学的国内外研究现状4 1 2 3 运动生物力学的国内外研究现状5 1 3 本论文主要工作及内容7 第2 章反曲弓系统特性分析9 2 1
5、引言9 2 2 反曲弓系统运动特点9 2 3 弓片静力学特性分析1 0 2 3 1 弓片受力分析1 0 2 3 2 弓片数据采集1 1 2 3 3 弓片逆向建模1 3 2 3 4 弓片有限元分析1 4 2 4 本章小结18 第3 章反曲弓系统生物力学分析1 9 3 1 引言1 9 3 2 生物肌肉群力学分析1 9 3 2 1 生物肌肉能量产生机理1 9 3 2 2 射箭动作生物肌肉群分析2 0 3 2 3 基本动作生物力学分析2 2 3 2 4 结束动作生物力学分析2 3 3 3 系统生物心理因素分析2 4 3 4 系统肌肉群唤醒分析2 5 3 5 本章小结2 6 第4 章反曲弓系统人机工程学
6、分析2 7 4 1 引。言2 7 4 2 反曲弓系统研究方法2 7 4 3 反曲弓系统姿态分析2 8 4 4 反曲弓系统交互分析2 9 4 4 1 系统直线力与姿势分析3 0 4 4 2 系统直线力与视觉瞄准3 1 4 4 3 系统直线力与听觉瞄准3 3 4 5 本章小结3 6 第5 章反曲弓系统静态测试分析3 5 5 1 引言3 5 5 2 测试系统的概述3 5 山东大学硕+ 学位论文 5 3 测试系统的设计和组成3 6 5 3 1 试验装置3 6 5 3 2 测量装置3 7 5 3 3 数据处理装置4 3 5 4 测试系统的定度4 4 5 5 系统拉力测试4 7 5 6 测试误差分析。5
7、3 5 7 本章小结5 4 结j 沦5 5 参考文献：5 7 致j 射6 l 摘要 摘要 在竞技体育项目中，射箭一直是我国的传统体育项目，在我国有着辉煌的射 箭历史传统。射箭经过了从古代的狩猎工具到战争年代的作战武器的转变，在当 今的和平年代，射箭又演变成为一项国际竞技体育项目和强身健体的娱乐项目， 它引领新时代健康的主题，越来越受到各国家和普通民众的喜爱和关注。作为我 国未来的潜优势体育竞技项目，同时作为普通大众娱乐健身的体育器材，有必要 且需要从各方面对射箭项目及反曲弓系统进行研究与探讨。 在射箭项目中，弓和箭是反曲弓系统中必不可少的两件主要器材。在运动员 拉弓的作用力下，弓片受拉力产生形
8、变，从而将人体肌肉收缩产生的化学能量变 成弓片的弹性势能存储起来，再转换成箭的动能。反曲弓系统实际上是一个将人 的生物能量转换成箭的机械能量的转换器。 本文结合弓片的功能结构特点，使用三坐标测量机通过接触法测得被测弓片 主要轮廓曲线的点云数据，用P r o E 软件对弓片的实际形状进行三维逆向建模，得 到与实际弓片的几何形状基本一致的三维实体模型。再根据弓片静力学特性和运 动特点的分析，将模型导入A n s y s 软件进行分析，得到拉满弓时刻弓片的位移变 形情况，以及弓片上应力分布均匀变化的情况，验证了弓片形状的特殊结构设计 符合人体力学、材料力学、工程力学及人机工程学的力学要求，并为下一步
9、力学 测试实验提供可靠的理论依据。 综合生物力学理论分析的相关研究资料，根据运动解剖学的相关知识，本文 分析了射箭运动中，人体肌肉群的运动状态与反曲弓系统机械做功的能量转换关 系，以及肌肉群在不同的射箭动作部分的激活状态，为优化反曲弓系统中的力学 系统，做到用最小的力做最多的功，及减少人体肌肉疲劳提供理论参考。 初步运用人机工程学知识对反曲弓系统进行了分析，由于反曲弓是个封闭的 运动系统，因此本文采用人机工程学的系统分析评价法，从人体科学，即生理学、 心理学、人体力学等方面出发，对人体的射箭姿态、直线力原则及人体的感官瞄 准系统对射箭的精准性的影响做了分析，只有人与弓相互配合，遵循射箭动作的
10、直线力原则，充分发挥人的敏锐的感官瞄准系统，做到人与弓协调一致，才能充 分发挥反曲弓系统作为整体运动系统的最大效能，通过优化交互协作才能取得运 动系统整体效率的提高。 在静力学分析、生物力学分析和人机工程学分析内容的基础上，又对反曲系 统进行静力学测试分析，采用基于L a b V I E W 开发的特定的虚拟式试验系统，对本 论文自行设计的反曲弓试验系统进行了静力学测试试验，通过数据采集系统采集 数据并记录数据，根据采集到的数据及曲线图进行总结与分析。 1 1 1 文 数据，运用逆向工程建模，并使 人体力学及人机工程学。运用人 次尝试，进而达到初步的反曲弓 ；有限元分析 A B S T R A
11、 C T A B S T R A C T T h ea r c h e r yh a sb e e no u rt r a d i t i o n a ls p o r t si t e mw h i c hh a st h em a g n i f i c e n ta r c h e r y h i s t o r i ct r a d i t i o ni n0 1 1 1 “ c o u n t r y T h ea r c h e r yw h i c hh a st r a n s f o r m e df r o mh u n t i n gt o o lt o t h eo p e r a t i o n a lw e a p o ni sn o we v o l v i n gi n t oa ni n t e r n a t i o n a la t h l e t i c ss p o r t si t e ma n d e n t e r t a i n m e n tp r o j e c t A san e wh e a l t h ys u b j e c t ，m o r ea n d m o r ep e o p l ef r o md i f f e r e n t c o u n t r i e sh a v ep a i
