本发明涉及一种计算滑雪板的刚度分布系数的方法，属于冰雪设备理论技术领域。
背景技术：
随着2022年北京举行冬奥会，近年国内不但掀起了冰雪运动热潮，而且冰雪设备的制备发展迅速。滑雪运动作为冬奥会重点项目，滑雪板的制备更是重中之重。但中国专业级别的滑雪板依赖进口，因为国内起步较晚，而且没有成熟理论支撑。在对滑雪板进行力学性能分析时，传统理论将滑雪板刚度视作固定不变，这样便可以用刚体力学进行力学分析，但这将会使得分析结果出现较大误差。因为滑雪板组成的材料多样，每种材料都有其各自的力学特性，再加上滑雪板截面尺寸的变化，使滑雪板成为变刚度体。所以刚体力学不完全适用滑雪板受力分析，在进行力学分析时要将变刚度因素考虑在内，不然分析结果会出现很大误差。
刚度分布系数，是体现刚度变化的重要系数。通过刚度分布系数，可以直观体现出滑雪板的刚度变化范围，是滑雪板力学性能的体现。并且，要将刚度分布系数带入力学分析中，才可以使刚体力学完全适用于滑雪板，因此对刚度分布系数的求解是十分有必要的。
技术实现要素：
针对传统滑雪板力学性能分析存在的问题，本发明是将滑雪板进行区域划分，把变刚度因素考虑在滑雪板力学性能分析中，建立滑雪板刚度分布系数求解公式。通过公式可计算出任何雪板的刚度分布系数，因此在滑雪板领域刚度分布系数具有普适性。传统的滑雪板力学分析方法，都是将滑雪板刚度视作固定不变，忽略滑雪板尺寸和材料属性造成的差异，直接应用刚体力学相关理论进行分析，得出的结果误差非常大。通过滑雪板刚度分布系数的求解，带入力学分析中可以提高计算精度，并且能够更好地体现滑雪板受力特性。并且通过刚度分布系数，在制造滑雪板时，可以提高或者减小局部刚度，制造出不同运动项目的滑雪板。
本发明提供了一种计算滑雪板刚度分布系数的方法，其具体过程如下：
a、建立滑雪板模型；
b、设计实验，测量滑雪板受力后变形量，收集实验数据；
c、通过实验数据，求解滑雪板刚度；
d、刚度分布系数的求解；
e、带入刚体力学计算公式，具体分析滑雪板运动状态；
所述的计算滑雪板刚度分布系数的方法，所述的步骤a中，根据滑雪板自身所具有的几何特性，建立滑雪板模型，规定滑雪板长轴方向，将滑雪分为前接触点、后接触点、几何不变区等区域。几何不变区内，滑雪板刚度最大，而且不变。
所述的计算滑雪板刚度分布系数的方法，其特征在于，步骤b中，设计夹持实验，在常力作用下，测量出滑雪板弯曲、扭转变形量。这一步骤，尽可能选取多的点，采集丰富的数据。也可以对同一雪板，进行多次测量，来减少偶然误差。
所述的计算滑雪板刚度分布系数的方法，其特征在于，步骤c中，通过步骤b的分析，通过matlab，拟合出滑雪板抗弯刚度和抗扭刚度随滑雪板长轴变化的方程。这个方程体现了滑雪板几何尺寸对滑雪板刚度的影响，同时可以将滑雪板任何一处的刚度求出。
所述的计算滑雪板刚度分布系数的方法，其特征在于，步骤d中，建立滑雪板刚度分布系数公式，计算最大最小刚度，带入滑雪板刚度分布公式。之所以要进行这一步，是因为即便是得出滑雪板刚度随长轴变化方程。若要直接利用这一方程，必须要将滑雪板划分微元，然后每个微元计算一次。这个计算过程将会非常复杂，而且统计起来容易出错。但是引入滑雪板刚度分布系数，便可以将集中力按照滑雪板刚度变化分布在滑雪板上，如此一来更直观的体现了滑雪板力学性能。
所述的计算滑雪板刚度分布系数的方法，其特征在于，步骤e中，求解出刚度分布系数以后，将刚度分布系数应用于滑雪板力学分析中，可以减少误差，大大提高精度，对滑雪板制造具有现实意义。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1.将滑雪板变刚度因素考虑进来，使更符合实际，且考虑了滑雪板几何尺寸和组成材料造成的差异，能更好的体现滑雪板力学性能。而不是像传统分析中，将滑雪板刚度视作固定的。
2.相比较于传统力学分析，引入刚度分布系数，大大提高了受力分析的精度，为这一领域提供了理论支持。通过刚度分布系数，在制造滑雪板时，可以提高或者减小局部刚度，制造出不同运动项目的滑雪板。
附图说明
图1为滑雪板模型。
图2为实验受力简图。
图3为流程图。
具体实施方式
实施例1
一种滑雪板刚度分布系数求解的方法，其具体过程如下：
a、建立滑雪板模型；
b、设计实验，测量滑雪板受力后变形量，收集实验数据；
c、通过实验数据，求解滑雪板刚度；
d、刚度分布系数的求解；
e、带入刚体力学计算公式，具体分析滑雪板运动状态；
所述的计算滑雪板刚度分布系数的方法，所述的步骤a中，根据滑雪板自身所具有的几何特性，建立滑雪板模型，规定滑雪板长轴方向，将滑雪分为前接触点、后接触点、几何不变区等区域。几何不变区内，滑雪板刚度最大，而且不变。
所述的计算滑雪板刚度分布系数的方法，其特征在于，步骤b中，设计夹持实验，在常力作用下，测量出滑雪板弯曲、扭转变形量。这一步骤，尽可能选取多的点，采集丰富的数据。也可以对同一雪板，进行多次测量，来减少偶然误差。
所述的计算滑雪板刚度分布系数的方法，其特征在于，步骤c中，通过步骤b的分析，通过matlab，拟合出滑雪板抗弯刚度和抗扭刚度随滑雪板长轴变化的方程。这个方程体现了滑雪板几何尺寸对滑雪板刚度的影响，同时可以将滑雪板任何一处的刚度求出。
（1）中，
所述的计算滑雪板刚度分布系数的方法，其特征在于，步骤d中，建立滑雪板刚度分布系数公式，计算最大最小刚度，带入滑雪板刚度分布公式。之所以要进行这一步，是因为即便是得出滑雪板刚度随长轴变化方程。若要直接利用这一方程，必须要将滑雪板划分微元，然后每个微元计算一次。这个计算过程将会非常复杂，而且统计起来容易出错。但是引入滑雪板刚度分布系数，便可以将集中力按照滑雪板刚度变化分布在滑雪板上，如此一来更直观的体现了滑雪板力学性能。
进一步可求出：
根据实施例1所述的计算滑雪板刚度分布系数的方法，其特征在于，步骤e中，求解出刚度分布系数以后，将刚度分布系数应用于滑雪板力学分析中。滑雪板力学分析时，雪地和雪板接触力属于面力，但是通过应变仪等仪器测得的都是集中力。这些接触力通过刚度分布系数，分布在滑雪板之上，再进行力学分析。