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              網球場地測試標準和ITF分類認證

              放大字體  縮小字體 發布日期:2011-01-28  瀏覽次數:3906
              核心提示:??????? 網球場可分為室外和室內兩種,且各有不同的球場表面。草地網球是最基本的戶外場地,網
                      網球場可分為室外和室內兩種,且各有不同的球場表面。草地網球是最基本的戶外場地,網球場的性能取決于球場表面類型。球場表面狀況影響到比賽選手的運動和 球的反彈,快速適應場地是選手取得成績的關鍵。但是,由于草地球場對草的特質、規格要求極高,加之氣候的限制以及保養與維護費用昂貴,很難被推廣到世界各 地。目前每年的寥寥幾個草地職業網球賽事幾乎都是在英倫三島上舉行,且時間集中在六、七月份,溫布爾登錦標賽是其中最古老也最負盛名的一項。
                      季節的限制、天氣的無常和高昂的維護費用,迫切需求一種新的運動場地來代替天然草地。于是,土場應運而生。這種場地最早使用沙土做成的,造價低廉且有土地 的舒適,但排水是一個大問題。在20世紀初,歐洲人發明了快干場地,即在場地表面鋪上一層碎磚末或火山灰等物,這樣水就會很快滲下,地表干燥的速度就快了 很多。大洋對岸,美國人發明了綠土場,即把本土產天然的綠石塊粉碎鋪在場地表面,而不像歐洲那樣用磚末。這兩種場地就是現在所謂的土場。在降雨多或地下滲 水條件不好的地區,排水可以修建地下排水系統解決;在干燥地區,相反的就要修建地下的灌溉系統。最典型的代表是紅土場地的法網公開賽。此種場地特點是球落 地時與地面有較大的摩擦,球速較慢,球員在跑動中特別是在急停急回時會有很大的滑動余地,這就決定了球員必須具備比在其他場地上更出色的體能、奔跑和移動 能力,以及頑強的意志。之后又出現了混凝土場地、瀝青場地和木制場地,隨著合成材料的發展,塑膠場地、地毯場地和人造草場地相繼進入人們視線。不同場地具 有不同特點,不同賽事也會選擇不同類型的場地。因此,為滿足不同賽事的需求,需要對各種場地提出一個統一的評估標準。
              1. ITF品質概念的級別和測試內容

                      ITF根據網球在球場表面的反彈速度將網球場地分為五類(如圖1),一種產品要想獲得ITF場地分類認證,需要到ITF指定的實驗室進行表面速率試驗測定。ITF場地分類認證程序如圖2。

              圖1 國際網聯關于網球地認證分類

                

              圖2 ITF場地分類認證程序
              2. ITF品質概念的測試方法
                      網球場測試標準分為:場地朝向、外觀、尺寸規格;場地固定物、基礎、排水及照明設施;場地坡度、平整度和場地表面物理機械性能的測試。
              2.1 實驗室測試
                      實驗室測試內容包括反彈值、滑動阻力、沖擊吸收、地面速率和滲水性。實驗室測試內容和指標如表1所示:
              表1.實驗室測試內容和指標
              測試內容
              指標
              反彈值 /%
              ≥80
              滑動阻力 /N
              60~80
              沖擊吸收 /%
              5~15(一般運動)
              15~20(國內賽事)
              20~35(國際巡回賽)
              地面速率
              30~45
              滲水率 /%
              0
              測試樣品尺寸:
              600×600 mm,共4塊(測3塊、存檔1塊)
              標樣:硬質混凝土面層,至少300×300×50 mm
              測試環境:
              場地測試:最常見的環境溫度和濕度
              實驗室測試:(樣品放置在標準環境中3h后測試)
              溫度:23±2
              濕度:無特殊要求。如果樣品對濕度敏感,需將樣品置于相對濕度為50±5%的條件下88h
              1) 反彈值測試
                      如今使用的網球反彈試驗標準是在1925年制定的。試驗時將網球一定高度垂直落下,測量其在試樣和表樣上的反彈高度。標準要求所有類型網球的反彈高度在 53~58英尺(1.35~1.47m)之間,對于比賽用球的反彈高度要求在48~53英尺(1.22~1.35m)之間。
              反彈值測試方法是ITF CS 02/02,測試裝置見圖3。將標準網球從2.54±0.01 m的高度自由落體,測量其在拋光大理石板上的反彈高度(BHTref),重復試驗5次;將標準網球從同樣高度自由落體,測量其在測試樣品上的反彈高度測求在樣品和標樣上的反彈高度(BHTtest),重復試驗5次。根據ITF規定,BPR應不小于80,且同一樣品的差值不大于10。
              反彈值:
              BPR —網球反彈值
              BHTtest—網球在樣品上的反彈高度,m
              BHTref—網球在標樣上的反彈高度,m
                  

              圖3反彈值測試裝置

               
              2)滑動阻力測試
              滑動阻力以防滑性能差異來表示?;瑒幼枇υ囼瀮x器如圖4所示。試驗時擺錘高度為125±1mm,先做3次適應性擺動再測試。試驗至少要重復5次,試驗數據取平均值。
              防滑性能差異:
               

              圖4滑動阻力測試

              3)沖擊吸收測試
              試驗裝置如圖5所示,沖擊重物為20kg。
               
               
                                                                                      圖5沖擊吸收測試

               

              表2 沖擊吸收ITF指標

              沖擊吸收 /%
              5~15(一般運動)
              15~20(國內賽事)
              20~35(國際巡回賽)
               
              4)地面速率測試(ITF場地分類認證)

                     網球場地面速率的官方測試方法被規定為ITF CS 01/01,該方法在1997年出版的ITF網球場表面測試標準中首次提及。網球場地面速率的測試系統被稱之為Sestée(圖6),該系統使用內置的激 光技術能精確呈現網球的彈射和反射軌跡。網球是彈出時與水平面呈16°的離出角,以30m/s的速度由氣動發射器發射出去。地面速率主要由網球與場地表面 的摩擦力(摩擦系數,COF)決定,此外還與場地的彈性(回彈系數,COR)有關。摩擦力越大,反射速率越??;回彈系數越大,減速越明顯。

                     

                                                                                                        圖6:Sestée系統
               地面速率的計算:
              入(反)射速度分量:        
              Vix=Vicosθ;Viy=Visinθ
              Vfx=VfcosΦ;Vfy=VfsinΦ
               
              Vi— 網球的入射速度,m/s
              Vf— 網球的反彈速度,m/s
              θ— 網球的入射角度,°
              Φ— 網球的反彈角度,°
              5)滲水性(率)測試
              滲水性測試方法為:測試單位時間下降的水位高度。內圈為測試區,外圈防止內圈水側漏,如圖7。

              滲水率:

              η —滲透率,mm/min      
              h—下降的水位,mm

              t—滲水時間,min

              圖7滲水性測試
              2.2場地測試
                      場地測試內容包括場地速率、恢復系數、滑動阻力、能量償還、地形尺寸和一致性測試。
                      滑動阻力測試的是球與場地表面相對運動的阻力。
                      阻力系數是水平阻力與場地法向垂直力的比值。粗糙場地摩擦力系數大,球在水平方向的速度遞減大。在這種場地打球,會感覺到比較慢。
                      能量償還指的是球場表面反彈回來的能量。能量償還表現在球撞擊場地后豎直方向上能量的減小。
                      回彈系數(COR)表示的是反彈后豎直方向的速度與反彈前豎直方向速度之比?;貜椣禂荡蟮膱龅鼐W球速度慢,選手有更多的時間擊球。
                      地形尺寸包括場地表面的規整性(平整度)、場地的傾斜度與平面度和場地相對位置的標志線。
                      一致性指的是場地全部運動區的均一性與隨時間、使用和維護的穩定性。
                      場地速率和反彈值測試至少要在場地四個不同位置進行,如圖8所示。四個不同測試點分別代表高頻、中頻、低頻使用區和球場界線。

              圖8 場地測試位置點

              1)場地速率測試
                      場地速率測試(CPR)是表征網球和場地相互作用的一種方法,包括兩個方面:阻力測試和垂直回復,前者主要表征球擊地后速度水平方向分量的減少,后者主要表征連續彈跳的時間間隔。
                 
              圖9 場地速率測試和發球機

                      CPR方法的理論模型假設擊地過程中球和場地是剛性的,且球以一定速率一定角度無旋轉(或≤3r/sec)的射出,球速測試儀器(如圖所示)誤差要求小 于± 0.05 m/s。測試時球的入射角為16 ± 2°,入射速率為30 ± 2 m/s。測試用數網球為三個,每個網球測試三次,測試過程中,若測試點場地損害應改變測試點或等場地復原后繼續測試。

              圖10場地速率測試儀器

              數據處理

              vix:網球水平方向入射速率(m/s)
              viy:網球垂直方向入射速率(m/s)
              vfx:網球水平方向反射速率(m/s)
              vfy:網球垂直方向反射速率(m/s)
              e:恢復系數 (COR)
              μ:摩擦系數 (COF)
              a:速率常數(150)
              b:主恢復系數
              CPP:場地速率
              根據場地速率,球場被分成5類如表:
              表3.場地速率類型
              類型
              CPR
              慢速
              ≤29
              中慢速
              30~34
              中速
              35~39
              中快速
              40~44
              快速
              ≥45
              根據摩擦系數和恢復系數,球場被分成以下3類如表4:
              表4.恢復系數和摩擦系數
              類型
              COP
              COF
              ≥0.85
              ≥0.71
              0.79~0.84
              0,56~0.70
              ≤0.78
              ≤0.55
              CPR與COP和COF間的轉換見圖11,隨著摩擦系數和恢復系數的減小,CPR增大,網球在場地的運動速率加快。
               

              圖11.CPR與COP/COF轉換關系

              2)反彈值測試
              ITF關于場地反彈值測試方法同實驗室測試方法。同一場地不同測試點BPR的波動為最大BPR與最小BPR之差。
              3)平整性測試(ITF CS 02/02)
              平整性測試的方法是ITF CS 02/02
               
               
               
              表5.ITF場地平整性測試標準
               
              丙烯酸
              粘土/人造草
              瀝青/混凝土及其他
              粘土
              天然草地
              平坦性
              6mm
              單層10mm
              多層8mm
              6mm
              偏差
              2(PPA)/4(TPA)
              4(PPA)/8(TPA)
              N/A
               
              斜度
              1:100
              1:120
              1:200
              平整性
              激光鋪設±10mm
              手工鋪設±25mm
              注:PPA:主運動區域;TPA:全場
              3)斜度和平整性測試

                      理想的網球場應表面平整且在同一水平面上。即使為了便于排水,場地有所傾斜,但場地也應該保持在同一水平面上。場地傾斜度應盡量減小對比賽的影響,當場地必須傾斜以便于排水時,場地的傾斜方向如圖12所示。

                      網球場地的測試方法是ITF CS 03/02,ITFTU推薦的斜度和平整性如表6。

              圖12場地的傾斜方向
               
               
              表6.ITF推薦斜度和平整度
               
              丙烯酸
              粘土/人造草
              瀝青/混凝土及其他
              粘土
              天然草地
              斜度
              1:100
              1:120
              1:200
              平整性
              激光鋪設±10mm
              手工鋪設±25mm
               
               
               
              鏈接:輝固MateriaLab實驗室(香港)——國際網球總會(ITF)在亞洲區內唯一的認可實驗室,認可范圍包括按ITF標準方法ITF CS 01/02進行場地表層球速測試。
               
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