Dynamika Łuku + Aerodynamika Strzały Flight - algorytm
Posted: Tue Apr 22, 2014 10:20 am
[size=150]Dynamika Łuku - program komputerowy obliczający prędkość wylotową strzał i sprawność przy zadanych parametrach łuku i ciężkości strzały. Numeryczny chronograf.
Program wrzucam na licencji giftware, do pobrania tutaj http://chomikuj.pl/sandan_marcin/Dynami ... 306942.xls.
Algorytm napisany jest w arkuszu kalkulacyjnym. Jeśli ktoś nie ma Excela to może pobrać darmowy arkusz Gnumeric tutaj http://people.gnome.org/~mortenw/gnumer ... 140306.exe
Instrukcja
Dane należy podstawiać jedynie w pola z zieloną czcionką. Są to podstawowe parametry, które trzeba zmierzyć i zważyć. Gęstości najczęściej stosowanych w Polsce gatunków drewna są podane w tabeli właściwości mechanicznych znajdującej się po prawej stronie. Wartości należy podawać w jednostkach, które są oznaczone w nawiasach kwadratowych.
Część I
Rodzaj łuku - na początku należy wybrać rodzaj łuku który będzie obliczany 0 - longbow lub 1 - płaski.
Kąt - kąt pracy ramienia można wpisać ręcznie jeśli jest znany, natomiast jeśli wpisane jest 0 to program policzy tą wartość automatycznie.
Długość cięciwy - nie potrzeba podawać długości łuku, program liczy ją sam na podstawie zadanej cięciwy.
Długość naciągu - całkowita długość naciągu, inaczej długość strzały.
BH - odległość cięciwy od majdanu.
Standard wagi strzały - w jednostkach grain na funt, w polu poniżej wyświetli się waga strzały w gramach. Można manipulować.
Histereza - jeśli znana jest wartość tarcia wewnętrznego można ją wpisać, jeśli nie można założyć około 10 %
Moment obrotowy - rozłożenie wagi w ramieniu, wartość obliczana przez program w części II programu metodą całkowania.
Część II
Dla łuku wybranego w części I należy podać wymagane wymiary oraz gęstość materiału z którego jest zrobiony.
Odpowiednia tabela znajduje się po prawej stronie. W przypadku różnic między jednym ramieniem a drugim wynikających z anatomii drewna należy podać wartości uśrednione.
W polu długość należy podać długość części pracującej TYLKO JEDNEGO ramienia. W większości przypadków w łuku o przekroju D będzie to wymiar od gryfu do środka majdanu, zaś w łukach ze sztywnym majdanem do majdanu. Jest to najtrudniejszy do wyznaczenia parametr jednocześnie najbardziej wpływający na kąt ugięcia.
Część III
Tutaj nic się nie podaje, obliczenia przeprowadzane są automatycznie.
Te wartości wystarczą do uzyskania charakterystyki łuku, jak szybki i sprawny on będzie i jak będzie się to zmieniało wraz ze zmianą masy pocisku.
Wyniki obliczeń wyświetlają się na bieżąco w części pierwszej.
Uwagi
Dokładność pomiarów jest bardzo ważna, im dokładniejsze dane wejściowe tym dokładniejsze wyniki. Nawet 1 mm ma znaczenie, zwłaszcza przy końcówce gryfu. Nie należy podawać zaniżonej wartości np. spiłowania samego koniuszka ramienia gdyż ma to wpływ charakterystykę całego cieniowania aż do majdanu, a zwłaszcza na moment obrotowy.
Program nie uwzględnia czynników takich jak spust z palców, wyprzedzenia strzały przez cięciwę, jej ugięcia, tarcia o majdan, rozciągliwości cięciwy itp. W warunkach rzeczywistych tego typu sprawy obniżają realną prędkość i zasięg. Z tego powodu należy pamiętać, że wartości otrzymane w programie będą raczej większe niż na chronografie. W tej wersji nie uwzględniałem i nie stosowałem żadnych przeliczników choć w przybliżeniu jest to możliwe.
Cieniowanie ramienia liczone jest liniowo zatem w łukach płaskich o eliptycznie zmieniającej się szerokości (np. indiańskie) możliwa jest rozbieżność.
W łukach o długim sztywnym majdanie (np. kreteńczyki, sportowe) kąt pracy może być zaniżony. Im dłuższy majdan czyli krótsza długość pracująca w stosunku do długości łuku tym ta niedokładność będzie większa. Należy w takim przypadku zmierzyć i podać ten kąt ręcznie. Będzie on arcus tangensem odległości gryfów od nasady ramienia dzielonej przez wysokości między gryfem a tą nasadą, z odjęciem tej wartości z założoną cięciwą ale bez napinania łuku. Dla łuków o długim majdanie są one zdecydowanie większe niż w normalnych co nie pozostaje bez wpływu na dynamikę. Liczenie automatyczne będzie jeszcze uściślone.
Ta wersja liczy łuki angielskie i płaskie ale w przyszłości, jeśli będzie zainteresowanie, dopiszę może łuki typu Mollegabet, recurvy, angulary. Oczywiście możliwych typów i ich wariantów jest mnóstwo. Nie sposób wszystkich ująć w jeden algorytm a już na pewno nie w taki, który nie wymaga od użytkownika skomplikowanych pomiarów. A gdyby nawet to jest to ogrom pracy. Zdaję sobie sprawę że Dynamika, choć nie jest jeszcze doskonała, ale jeśli nawet wartości nie byłyby idealnie zgodne z pomierzonymi, to i tak daje pogląd na to co istotne.
Program wrzucam na licencji giftware, do pobrania tutaj http://chomikuj.pl/sandan_marcin/Dynami ... 306942.xls.
Algorytm napisany jest w arkuszu kalkulacyjnym. Jeśli ktoś nie ma Excela to może pobrać darmowy arkusz Gnumeric tutaj http://people.gnome.org/~mortenw/gnumer ... 140306.exe
Instrukcja
Dane należy podstawiać jedynie w pola z zieloną czcionką. Są to podstawowe parametry, które trzeba zmierzyć i zważyć. Gęstości najczęściej stosowanych w Polsce gatunków drewna są podane w tabeli właściwości mechanicznych znajdującej się po prawej stronie. Wartości należy podawać w jednostkach, które są oznaczone w nawiasach kwadratowych.
Część I
Rodzaj łuku - na początku należy wybrać rodzaj łuku który będzie obliczany 0 - longbow lub 1 - płaski.
Kąt - kąt pracy ramienia można wpisać ręcznie jeśli jest znany, natomiast jeśli wpisane jest 0 to program policzy tą wartość automatycznie.
Długość cięciwy - nie potrzeba podawać długości łuku, program liczy ją sam na podstawie zadanej cięciwy.
Długość naciągu - całkowita długość naciągu, inaczej długość strzały.
BH - odległość cięciwy od majdanu.
Standard wagi strzały - w jednostkach grain na funt, w polu poniżej wyświetli się waga strzały w gramach. Można manipulować.
Histereza - jeśli znana jest wartość tarcia wewnętrznego można ją wpisać, jeśli nie można założyć około 10 %
Moment obrotowy - rozłożenie wagi w ramieniu, wartość obliczana przez program w części II programu metodą całkowania.
Część II
Dla łuku wybranego w części I należy podać wymagane wymiary oraz gęstość materiału z którego jest zrobiony.
Odpowiednia tabela znajduje się po prawej stronie. W przypadku różnic między jednym ramieniem a drugim wynikających z anatomii drewna należy podać wartości uśrednione.
W polu długość należy podać długość części pracującej TYLKO JEDNEGO ramienia. W większości przypadków w łuku o przekroju D będzie to wymiar od gryfu do środka majdanu, zaś w łukach ze sztywnym majdanem do majdanu. Jest to najtrudniejszy do wyznaczenia parametr jednocześnie najbardziej wpływający na kąt ugięcia.
Część III
Tutaj nic się nie podaje, obliczenia przeprowadzane są automatycznie.
Te wartości wystarczą do uzyskania charakterystyki łuku, jak szybki i sprawny on będzie i jak będzie się to zmieniało wraz ze zmianą masy pocisku.
Wyniki obliczeń wyświetlają się na bieżąco w części pierwszej.
Uwagi
Dokładność pomiarów jest bardzo ważna, im dokładniejsze dane wejściowe tym dokładniejsze wyniki. Nawet 1 mm ma znaczenie, zwłaszcza przy końcówce gryfu. Nie należy podawać zaniżonej wartości np. spiłowania samego koniuszka ramienia gdyż ma to wpływ charakterystykę całego cieniowania aż do majdanu, a zwłaszcza na moment obrotowy.
Program nie uwzględnia czynników takich jak spust z palców, wyprzedzenia strzały przez cięciwę, jej ugięcia, tarcia o majdan, rozciągliwości cięciwy itp. W warunkach rzeczywistych tego typu sprawy obniżają realną prędkość i zasięg. Z tego powodu należy pamiętać, że wartości otrzymane w programie będą raczej większe niż na chronografie. W tej wersji nie uwzględniałem i nie stosowałem żadnych przeliczników choć w przybliżeniu jest to możliwe.
Cieniowanie ramienia liczone jest liniowo zatem w łukach płaskich o eliptycznie zmieniającej się szerokości (np. indiańskie) możliwa jest rozbieżność.
W łukach o długim sztywnym majdanie (np. kreteńczyki, sportowe) kąt pracy może być zaniżony. Im dłuższy majdan czyli krótsza długość pracująca w stosunku do długości łuku tym ta niedokładność będzie większa. Należy w takim przypadku zmierzyć i podać ten kąt ręcznie. Będzie on arcus tangensem odległości gryfów od nasady ramienia dzielonej przez wysokości między gryfem a tą nasadą, z odjęciem tej wartości z założoną cięciwą ale bez napinania łuku. Dla łuków o długim majdanie są one zdecydowanie większe niż w normalnych co nie pozostaje bez wpływu na dynamikę. Liczenie automatyczne będzie jeszcze uściślone.
Ta wersja liczy łuki angielskie i płaskie ale w przyszłości, jeśli będzie zainteresowanie, dopiszę może łuki typu Mollegabet, recurvy, angulary. Oczywiście możliwych typów i ich wariantów jest mnóstwo. Nie sposób wszystkich ująć w jeden algorytm a już na pewno nie w taki, który nie wymaga od użytkownika skomplikowanych pomiarów. A gdyby nawet to jest to ogrom pracy. Zdaję sobie sprawę że Dynamika, choć nie jest jeszcze doskonała, ale jeśli nawet wartości nie byłyby idealnie zgodne z pomierzonymi, to i tak daje pogląd na to co istotne.