带弹性的单杠是什么材料?
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发布时间：2022-04-23 02:24
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时间：2023-10-11 15:15
（二）
背景技术：
在体育竞赛中，为使所有的参赛者使用同等的器材，其实质是为全世界竞赛中的竞赛者准备相同而最佳的条件，也为了实用性和竞赛公平、具有可比性和安全性，器材标准必不可少，因此国际体联（FIG）对参与大型体育竞技比赛的体育器材进行了强制标准认证。换句话说，就是所有FIG赛事以及奥林匹克运动会、世界运动会、英联邦运动会、亚洲运动会、泛美运动会、大*动会和其它国际性的多项目运动会，FIG器材标准是强制性的。在这些所有的赛事中，不具备FIG有效证书的器材不允许使用。
同时，为了使得体育器材有合适的进步，FIG仅表明了产品的尺寸、功能特性、检验标准和检验程序，而将产品的材料和结构的选择权留给了制造商，因此全世界的竞技体育用品制造商都将在产品的材料和结构方面进行同台竞技。国内外目前的常规竞技用单杠多为实心金属圆棒,单杠结构的刚度和吸能减震性能调整困难，易给运动员的关节造成损伤。另外，金属材料耐疲劳性差、裂纹容易扩展使得整个单杠结构发生突然断裂，给运动员的生命健康带来了巨大的安全威胁。
（三）
技术实现要素：
本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、性能优良的竞技用复合材料单杠。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种竞技用复合材料单杠，包括横向的杠体，其特征在于：所述杠体包括外径为28±0.2mm的无缝钢管，无缝钢管内部包裹有碳纤维增强树脂基复合材料，无缝钢管与碳纤维增强树脂基复合材料之间通过热固性胶黏剂连接。
本实用新型通过采用无缝钢管包覆碳纤维增强树脂基复合材料的方法，解决了现有技术中，纯金属质单杠耐疲劳性差的问题。
本实用新型的更优技术方案为：
所述无缝钢管的厚度为0.1-10mm，碳纤维增强树脂基复合材料为直径为8-27mm的圆柱体。
所述碳纤维增强树脂基复合材料为增强纤维弹性模量大于250MPa的环氧树脂或酚醛树脂。
本实用新型由金属外壳包覆复合材料杠芯组成，不仅复合国际体联对单杠刚面材质的硬性要求，同时具有加工方便，安全性高，吸能减震性能强的特点。
（四）附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为实施例1采用的制备本实用新型的装置结构示意图；
图3为实施例2采用的制备本实用新型的装置结构示意图。
图中，1无缝钢管，2碳纤维增强树脂基复合材料，3高模量纤维锭，4高模量纤维，5导向辊，6热固性胶液，7胶槽，8纤维束，9牵引绳，10牵引机，11柱塞，12注胶液杠，13开关，14排气孔。
（五）具体实施方式
实施例1：
从高模量纤维锭3上牵引出高模量纤维4，并经导向辊5改变方向使纤维4经胶槽7中的热固性胶液6充分浸润胶液，形成含浸胶液的纤维束8，经连接在牵引机10上的牵引绳9牵引穿过无缝钢管1。将带有胶液的纤维束8和无缝钢管1加热使热固性树脂固化，经裁切形成截面无缝钢管1与碳纤维增强树脂基复合材料2胶接在一起的新型单杠杠面。
实施例2：
柱塞11与注胶液杠12配合形成注胶活塞结构，热固性胶液6充满活塞结构空腔，棒状碳纤维增强树脂基复合材料2填充在无缝钢管1内，二者间隙配合，在无缝钢管1远离注胶活塞端封端并在封端金属板上部留有排气孔14。打开开关13，对活塞结构柱塞11施加压力，将热固性胶液6注入碳纤维增强树脂基复合材料2与无缝钢管1之间的间隙内，经加热固化形成复合材料结构单杠杠面。
本实用新型由金属外层和复合材料芯共同组成，金属外壳提供国际体联要求的复合材料单杠杠面材质为金属的材质要求。因热固性树脂基复合材料具有裂纹不敏感性、疲劳强度高等优点提供了金属+复合材料结构的高安全性、耐疲劳性和吸能减震性能，大幅提高了竞技用单杠的使用性能。
