ダケカンババットの振動特性と反発性能

Abstract

これまでの研究で国産材であるダケカンバ（Betula ermanii）が野球バットとして利用できることが分かった。ダケカンババットについて打音に関係するだろうと考えられる繊維傾斜角とバットの振動特性の関係を調べ，タモバットおよびメープルバットと比較した。また，反発性能としてボール・バット反発性能（BBCOR）を測定し，振動特性との関係を調べた。その結果，縦振動の固有振動数は繊維傾斜角と関係し，直交異方性弾性体として導かれた弾性率の換算式とよく適合した。打音は繊維傾斜角と関係し，バットの性能の指標となりうることが確認できた。各種バットに球速120km/hで衝突させたときのBBCORを測定した結果，ダケカンババットは最も優れた反発性能を示した。またBBCORはバットの内部摩擦と負の相関がみられ，衝撃によるエネルギー損失が反発性能と関与する可能性がある。

In our previous study, the wood from the dakekanba tree(Betula ermanii), which is native to Japan, was found to be a material suitable for baseball bats. We hypothesized that the ‘tapping sound’ of a dakekanba bat is related to the grain angle(SoG, slope of grain)of the wood. In this study, we examined the vibration properties of dakekanba bats and investigated the effects of SoG on the vibration properties. Additionally, we measured the ball-bat coefficient of restitution(BBCOR)of the dakekanba bat and other bat types. The primary natural longitudinal vibration frequency was found to be related to the SoG and correlated with the function of grain angles derived based on the orthotropic elastic theory. The tapping sound may be a useful factor for evaluating the performance of a baseball bat. When a ball impacted the bat at 120 km/h, the BBCOR of the dakekanba bats was higher than that of both the maple and ash bats. Moreover, the loss tangent of longitudinal vibration exhibited a negative correlation with the BBCOR of the dakekanba bats in comparison with the other bat types. Loss tangent reflects energy loss in vibration. Thus, it can be concluded that the energy loss that occurs during ball impact may affect the restitution performance.