No.25「ゴルフクラブ設計を支援する解析ソリューション」

No.25
ゴルフクラブ設計を支援する解析ソリューション ~素材と形状からCt値と打球音を予測する技術~

SLE 規制に対応するための構造解析

ゴルフクラブのドライバーは、飛距離性能向上を目的として打球面(フェース)の素材改良や薄肉化が志向されています。一方で高反発を規制するSLE(Spring Like Effect;スプリング効果)ルールにより基準が定められ、新製品が基準を満たしているか否かを確認するペンデュラムテストが義務付けされております。ペンデュラムテストでは振り子をクラブヘッドに衝突させる試験機で特性時間(Ct値)を測定します。クラブヘッド中心のみならずフェース全面のCt値を測定する場合には、再設計・再試作のリスクは比較的高いものと予想されます。
 当社では、設計工数や試作回数削減などコストダウンを目的として、クラブ設計時のCADデータから汎用構造解析ツールABAQUSを用いた衝突解析を行い、衝突接触時間から試作後のCt値を予測する提案を行っています。図1はクラブヘッドとペンデュラムテスターを模擬したCt値解析用モデルです。

良い打球音のための連成解析

ゴルフクラブに対しては、飛距離をはじめとして、様々な性能が要求されるほか、爽快な打球音などゴルファーの感性に訴える付加価値も求められます。打球音の検討は、試作クラブで実際にボールを打ち官能評価されていましたが、Ct値と同じように、クラブ設計時のCADデータから構造と音の連成解析を用いて、製品化後の「打球音」をシミュレーションすることができます。芝やコンクリートなど地面の影響や空気の密度を解析条件に設定すれば特定の場所での「打球音」も確認可能です。
 図2はABAQUSを用いて構造と音の連成解析により、打球時のクラブヘッド周辺の音圧分布図を出力したものです。また「打球音」は wav ファイルにより、“聞いて”判断することができます。
 なお、当社では実際のクラブヘッドの打球音の実測および各種音響解析手法による音の定量化も受託しております。

図1 Ct 値解析用モデル図 / 図2 解析結果によるクラブ周辺の音圧分布
図1 Ct 値解析用モデル図 / 図2 解析結果によるクラブ周辺の音圧分布

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JFEテクノリサーチ株式会社 営業本部