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摘 要：体育是一项高度竞争的职业,且极快的时间和极短距离便决定了数百万的收入.甚至是那些热衷的业余运动员也非常乐意投资大量的金钱来提高他（她）的成绩.所以就像在其他领域内一样,如果可以导致成绩提高,那麽先进材料的使用也就名正言顺了.
关 键 词：体育器材先进材料体育成绩
在过去的一百年中,体育材料的选择恰好与运输工业一样表明一个显著的进化.从自然生成的材料,如木材、绳子、肠线及橡胶,我们逐渐发展到使用高科技金属、聚合提及陶瓷、化合混成材料,本文中,我首先举列说明体育器材是如何设计的.随后我们更仔细地来看这些材料是如何影响各种绝对可量化的记录.
一、体育器材设计
体育器材的最佳设计涉及到许多学科的知识,它不仅是为了提高成绩,从避免伤害的角度来看,它也为了使器材本身更易于舒适地被使用.很明显,这种设计紧紧围绕着材料科学,机械设计学和力学原理；它还需要有解剖学、生理学及生命物理学的知识.生命物理学可以简单地定义为关于人的身体是如何应对内外作用力的学科.因此,这是一种把力学及机械原理应用到受负荷的身体中的关节,韧带及组织上尝试.在设计体育器材时,材料本身众多的特征应当被考虑进去,例如强度、延展性、密度、抗疲劳度、韧度、减震性及费用等.
为了满足体育器材的要求,材料的选择往往采取数种材料混合的方式——金属、陶瓷、混合体及混合体感念材料.通过采用富有创意的设计,并充分注意符合生命物理学的要求,他们被制造各种需要的器材.通过对比各自独特的属性,（例如,考虑到径赛用材料的密度）,可以对各种不同材料的性质进行充分的评估.因此,如果我们需要一种材料拥有最可能高的硬度而最可能轻的重量,我们会选择那些特有高硬度的材料.由于密度比其他坚硬物体少,涡状感念材料则在此方面胜出其他单一性材料.在现行的复杂体育器材设计中,往往需要设定一个明确的设计标准以便选出最佳化的材料.
二、先进材料对体育运动的影响
(一)赛跑
在赛跑活动中,尤其是运动鞋很好地展示在此方面巨大的进步.毕竟在争论下的进步在舒适性避免伤害上大大超过了对绝对成绩的提高.1896第一届奥运会上当斯皮雷登·路易斯赢得马拉松（当时的距离实际比现在稍短些）以2小时59分突破了3小时的时候,全体希腊人为之庆祝.大约100年后,奥林匹克的该项记录为2小时12分36秒,提高了大约30%,这个提高中的大多数应归功于人类竞争能力的提高.如果我们将注意力转向残奥会,则完全是另外一个不同的情形.当1896年时对需借助假肢的人们不存在奥运会,下肢麻痹的人移动尚有困难,因而从未设想参与田径竞争,而且还可以比使用自己四肢的我们中的大多数人创造更好的成绩.
(二)撑杆跳
1896年奥运会上,用竹竿跳出了十英尺六英寸的高度,到了20世纪60年代,经过60年的慢慢增长,当铝制撑竺开始被采用时,记录开始大幅度被大破.今天,世界级的撑杆跳选用使用一个高精度的混合物撑竿,1996年达到了19英尺·5英尺的高度
(三)自行车
自行车是一个高度有效的运输工具,其能量消耗低于一个正常步行者,并大大低于那些机动车辆.中国人意识到这一点,也就每年制造生产1000多万辆.他又有大约近200年的历史,始寸；1817年的行走器,1885年Staslegshe设计出了首辆现代的安全自行车.
今天,先进的材料与空气力学上的考虑一起大大地改进了自行车.1989年,葛赛格·雷蒙斯赢得了环法自行车赛,这一成功得益于其把手的按式延伸部分及一个垫充管,他们增加了这一在空气动力学上叫流线型状的把手减少了空气的阻力.许多方面的进步已经大大促进了当前自行车的高效发展,他们包括在辐式车轮,链式概念气胎及附件（例如车座,杠杆式刹车,脚踏板）上的系列发展.不过两个主要的进步则体现在车架及车轮上.
除了强化碳钎维混合材料的骨架,现在也开始生产混合骨架,另外也开始生产混合骨架.例如强化碳钎维混合物与钛一起使用.
随着山地车不断地增加的稳固性,由强化玻璃钎维尼龙做的车轮及圆盘车轮已开始生产.对于圆盘车轮,适用铝合金或强化碳钎维混合材料制造的圆盘代替了传统车轮上的辐条.为了稳固性及良好的侧风空气动力性能,也发展了三辐或五辐式的车轮.
由先进材料给自行车运动带来的进步可以从奥运会自行车追逐赛纪录的提高得到评量.1964年Dales用了5分5秒赢了400米追逐赛,1992年博斯德曼在同样的比赛中用了3分22秒.
(四)网球
它是一项不可用绝对意义上的成绩来衡量的运动.但是谁都证明博比·雷格斯用他1939年时代的木质球拍,没有机会与备有扩大了击球区的超大号的混合材料球拍的安德列·阿加西米来争高低呢?
一直到25年前,网球球拍还一直用木质制作,而木岑木、枫木与加蓬榄木则为其中的上等材料.在20世纪60年代末,开始引用通常用钢或铝制的金属框架.而如今,无论从效率上（提高球速）还是从减缓威胁性的振动（可导致手肘炎）上来看,混合材料的球拍都极为盛行.
球员在回击——一个时速为160Kin的网球时,所受到的冲击力大致等于突然挺举起大约75公斤的重的物体.这些力量会传达给位于肘部外侧的侧耾上骨架一个很高的负荷,它会导致骨肉中的毛细血管及肘关节部位的韧带损伤,一个改良的球拍同样也可以其主要的帮助作用.现代网球拍设计的目标是增大“甜点”（球拍部位）这样与球撞击时,仅产生很小的振颤,对球手产生很小甚至一点都没有冲击力.这依靠骨架的硬度,拍柄及拍头的大上及形状.国际网联已经强行规定了球拍的最大尺寸.
现在的球拍主要用单一金属,包括钢、铝、镁、钛、金属母岩混合物制成的.但是,由于强化碳钎维混合材料的高硬度,使得它在传递给球更大的力量上面超过了金属材料.为了减低球撞击时产生的高效率振颤,求拍柄是由数层强化纤维包围着一个软的内核组成,而内核部分常常是注射进去的聚氨酯泡沫成巢状构造.网球拍艺术上的一个典范是威尔逊·FFK,它由一个聚氨酯内核,84%的石墨,12%的凯维拉斯和4%的FR（一种纯的氧化铝陶瓷）纤维.石墨提供需要的强度及硬度,可以减少球拍头部的偏斜,它也帮助防止球拍头部在球撞击“甜点”的外区域时扭转凯维拉斯纤维导致增大强度及使用寿命,帮助减缓振颤.FR纤维则产生更大的硬度及对球拍产生更大的减缓振颤的作用.
(五)棒球/垒球
由于可能造成棒球过时无法适用要求（有过多的全垒打）,铝制棒球棒在主要的联赛中被禁止使用.尽管棒球中存在的这样的禁止,但新的铝制棒球设计（像双堵口圆管状超轻型构造）及钛制球棒正引导垒球革命.这些球棒拥有更大的“甜点”,产生更高的速度.但是垒联也非常关注在内也手中间不断增加的受伤情况,因为他们无法面对这么高的速度去做出足够的反应.
三、对伦理道德上的一些思考
尽管刚刚讨论了一些在体育用品中使用先进材料的例子,但肯定还有更多的体育项目存在这种情况.在体育成绩可以用绝对值尺度来衡量!且器材起决定作用的体育运动中,已经产生了巨大的进步.但体育器材中先进材料的使用也提出了一些伦理道德上的问题.通过允许使用先进材料,我们可以清楚地提高行为能力,但到什么地步我们不可以接受,或者应该反对呢?有人认为,如果你拥有该方面的专利权,你（也只有你）就可以使用这种材料或设计.
这就带给我们第二个问题,由于设备的高昂价格,我们是否仅允许那些体育精英们才可以参加高水平的比赛呢?这又会引起可能是最争议的话题.我们允许一些种类的材料或设计.而禁止其他的.实际上我们可以鼓励那些将来会擅长此项目的人们.
铝制棒球撑杆、螺旋尾翼标、特殊涡状花的高尔夫球,更坚硬的碳纤维网球拍,以及美洲杯赛艇等等,它们都趋向更远更快,何处是它们的终点?我们能否保证是人在比赛而非是先进材料?当然了,我们不想强迫盖伊苔尼或沃尔坡泰斯特回到借助于木质盖伊苔尼或沃尔坡泰斯特.但是,关于其他呢?诸如,电子导引标,猎杀松鸡的热感弹头、增强型太阳能自行车,还有可以自动找到球网周围草地上最低的局部上状突起（球洞底处）的顺地型高尔夫球.
前面我们讨论盖伊苔尼或沃尔坡泰斯特使用盖伊苔尼或沃尔坡泰斯特使用的假肢.这种设备使运动员可以比常人更有效地往前冲刺（其价格由底高达7000美元）,让我们来做一个类似的装置放到1996年亚特兰大100米冠军（9,84秒）奥林匹克·多诺万·贝利和200米冠军（19,32秒的世界纪录）迈克尔·约翰逊的身上会有人敢赌,贝利可以突破9秒.约翰能够跑进18秒.
面对高昂价格应如何去做?许多体育规则委员会认为一个合理的折中和解方案应该使更多的田径运动员,而非仅仅数个精英,都可以参加体育竞赛.例如,圆盘状车轮在奥林匹克自行车比赛中一开始是被禁止使用的,原因是它不被认为可以被大多数骑手有能力购买,是不是所有的独木舟都应单一船壳的设计呢?是否允许由玻璃串珠嵌于坚强的泡沫架组成的霍伊特弓箭与传统的弓箭进行对抗呢?由于几乎不吸潮,并且受热后丝毫不影响动作的完成,新型的弓可以在1440分钟拿到1350分,而30年前仅有1100分,但是这时有代价的.
让我们看两个关于先进材料的规定如何决定谁会取胜的例子.杰出的赛艇选手身高约2m,体重约95kg,相反,在独木舟中,优秀的选手则要矮15,30cm,,轻约14ks,这主要和允许的舵身大小有关；赛艇可以长度随意,意图加大力度甚至重量（更长的艇身将更多的重量分配与更大的面积上,避免划水过深,产生极度的拖拉力量）.相反,独木舟的长度则被严格限制,它则产生运动员一个最佳的有氧力度与体重的比率.
当标被重新设计得更轻更符合空气动力学原理时,则需要粗雕细凿以求飞行稳定准确,这方面的高手,如东德的威尔特劳姆在984年将标掷到了100m以外,这对观众及体育馆远处热身的运动员的安全产生极大的威胁,所以986年这种新型的设计被禁止,而世界纪录则急剧降20m.问题多又多,答案少之又少,我们又将如何去做.
本文是一篇体育器材论文范文,体育器材相关毕业论文提纲,关于体育器材中先进材料的对竞技体育的影响相关函授毕业论文范文。适合体育器材及物理学及体育运动方面的的大学硕士和本科毕业论文以及体育器材相关开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
]Atlant’96.TheofieialCommemosativeBookofthecentennialOlympicGarme.woodfordpress1996Bjeklie”HighTechOlym-pians”Techologykeview96（1993）p22[2]RasteslingAdvancedMaterialorsportsEquipmentChapmansndHall1993
[3]Russell“High-Techsport”Economist324（1992）p17
[4]Lea'onYouerBioycle”Economist9t330（1994）p94
[5]WirkeadAthleticAbilityandtheAnat-omyofMwtten.WolfeMedi-calpublication1989