基于激光共振的乒乓底板模态分析与有限元仿真

摘要

当前乒乓球底板力学性能研究主要依赖运动员主观评价、现有模态测试多采用传统接触式测量方法，缺乏试验测量与有限元仿真定量对比分析。为系统研究底板的振动特性，采用激光多普勒法和激光干涉法这2种非接触式无损检测技术进行试验测量，并运用有限元分析软件ABAQUS建立了底板的仿真模型进行对比检验。(1)通过激光多普勒法测得底板一阶和二阶固有频率分别为125.00和153.13 Hz,而激光干涉法测得结果分别为101.00和151.00 Hz,两者在一阶固有频率上存在一定误差，但二阶频率误差较小，共同证实了这2种方法在有效获取底板模态参数方面的适用性；(2)有限元仿真获得的一阶和二阶固有频率分别为114.75和234.66 Hz,其振型结果与试验结果具有较好的拟合度，一阶频率误差在合理范围内，但二阶频率误差较大。研究表明，激光多普勒法、激光干涉法和有限元仿真在乒乓球底板振动特性研究中均展现出良好的适用性，为底板的结构优化设计和性能提升提供了重要的试验数据支持、可靠的仿真验证手段及新的研究思路。

关键词

模态分析 / 乒乓底板 / 有限元 / 无损检测 / 激光多普勒 / 激光干涉