Skip to main content
Top

2013 | OriginalPaper | Chapter

5. Erstellung des Konzepts und Bau des Prototypen

Author : Prof. Dr. phil. habil. Kerstin Witte

Published in: Sportgerätetechnik

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

Activate our intelligent search to find suitable subject content or patents.

search-config
loading …

Zusammenfassung

Für die Erstellung des Konzepts eines Sportgerätes ist es zunächst notwendig, allgemeine Konstruktionsprinzipien zu kennen, die nachfolgend dargestellt werden. Dabei spielen auch die zu verwendenden Werkstoffe eine wichtige Rolle. Weiterhin wird auf Sporttextilien eingegangen. Einen Schwerpunkt des Kapitels stellt die Nutzung moderner Technologien dar. Am Beispiel der Nanotechnologie wird gezeigt, welches Potenzial diese für die Sportgerätetechnik bietet. Aus diesem speziellen Fall werden Richtlinien abgeleitet, die es gilt generell bei der Anwendung neuer Technologien auf Sportgeräte zu berücksichtigen. Ein anderer Schwerpunkt wird in der Modellierung gesehen. Während Modellierungen von Geräten schon vielfältig vorhanden sind, existieren momentan nur erste Ansätze, um auch die Wechselwirkung zwischen Sportler und Gerät zu beschreiben.

Dont have a licence yet? Then find out more about our products and how to get one now:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Footnotes
Literature
go back to reference Alan T, Haake S, Simon R, Goodwill S (2010b) Effect of tennis racket parameters on a simulated Groundstroke. J Sports Sci (1. February 2011) 29(3):311–325CrossRef Alan T, Haake S, Simon R, Goodwill S (2010b) Effect of tennis racket parameters on a simulated Groundstroke. J Sports Sci (1. February 2011) 29(3):311–325CrossRef
go back to reference Alan T, Hart J, Spurr J, Haake S, Goodwill S (2010c) Validated dynamic analysis of real sports equipment using finite element; a case study using tennis rackets. 8th Conference on the Intern. Sports Eng. Association (ISEA). Procedia Engineering 2(2010):3275–3280CrossRef Alan T, Hart J, Spurr J, Haake S, Goodwill S (2010c) Validated dynamic analysis of real sports equipment using finite element; a case study using tennis rackets. 8th Conference on the Intern. Sports Eng. Association (ISEA). Procedia Engineering 2(2010):3275–3280CrossRef
go back to reference Baer DR, Burrows PE, El-Azab AA (2003) Enhancing coating functionality using nanoscience and nanotechnology. Prog Org Coatings 47:342–356CrossRef Baer DR, Burrows PE, El-Azab AA (2003) Enhancing coating functionality using nanoscience and nanotechnology. Prog Org Coatings 47:342–356CrossRef
go back to reference Barsan V, Aldea A (2010) Trends in nanophysics: theory, experiment and technology. Springer, BerlinCrossRef Barsan V, Aldea A (2010) Trends in nanophysics: theory, experiment and technology. Springer, BerlinCrossRef
go back to reference Betzler N, Hofmann M, Shan G, Witte K (2006a) Biomechanical modelling of a golf swing by means of the multibody-kinetics software ADAMS. Int J Comput Sci Sport 5(2):52–55 Betzler N, Hofmann M, Shan G, Witte K (2006a) Biomechanical modelling of a golf swing by means of the multibody-kinetics software ADAMS. Int J Comput Sci Sport 5(2):52–55
go back to reference Betzler N, Hofmann M, Shan G, Witte K (2006b) Biomechanische Modellierung des Golfschwunges mit der Mehrkörpermodellierungssoftware MSC Adams. In: Edelmann-Nusser J; Witte K (Hrsg) Sport und Informatik IX. Shaker-Verlag, Aachen Betzler N, Hofmann M, Shan G, Witte K (2006b) Biomechanische Modellierung des Golfschwunges mit der Mehrkörpermodellierungssoftware MSC Adams. In: Edelmann-Nusser J; Witte K (Hrsg) Sport und Informatik IX. Shaker-Verlag, Aachen
go back to reference Betzler N, Shan G, Witte K (2007a) The Influence of different golf club designs on swing performance in skilled golfers. Proceeding in: APCST 2007 – Asia-Pacific Congress on Sports Technology Betzler N, Shan G, Witte K (2007a) The Influence of different golf club designs on swing performance in skilled golfers. Proceeding in: APCST 2007 – Asia-Pacific Congress on Sports Technology
go back to reference Betzler N, Shan G, Witte K (2007b) Validation and application of a full-body model of a golfer swinging two different drivers and irons. Symposium Proceedings 6th IACSS, Calgary Betzler N, Shan G, Witte K (2007b) Validation and application of a full-body model of a golfer swinging two different drivers and irons. Symposium Proceedings 6th IACSS, Calgary
go back to reference Betzler N, Li X, Shan G, Witte K (2007c) Validation and application of a full-body model of a golfer swinging two different drivers and irons. Symposium Proceedings 6th IACSS, Calgary Betzler N, Li X, Shan G, Witte K (2007c) Validation and application of a full-body model of a golfer swinging two different drivers and irons. Symposium Proceedings 6th IACSS, Calgary
go back to reference Binns C (2010) Introduction to nanoscience and nanotechnology. Wiley, HobokenCrossRef Binns C (2010) Introduction to nanoscience and nanotechnology. Wiley, HobokenCrossRef
go back to reference Böhm H, Krämer C, Senner V (2006) Optimization of the handbike’s drive concept – mathmatical approach. In: Moritz EF, Haake S (Hrsg) The engineering of sport 6, Aufl. 2: developments for disciplines. Springer, S 121–125 Böhm H, Krämer C, Senner V (2006) Optimization of the handbike’s drive concept – mathmatical approach. In: Moritz EF, Haake S (Hrsg) The engineering of sport 6, Aufl. 2: developments for disciplines. Springer, S 121–125
go back to reference Bryson A, Smith L (2010). Impact response of sports materials. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):2961–2966CrossRef Bryson A, Smith L (2010). Impact response of sports materials. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):2961–2966CrossRef
go back to reference Clifton P, Subic A, Mouritz A (2010) Snowboard stiffness prediction model for any composite sandwich construction. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):3163–3169CrossRef Clifton P, Subic A, Mouritz A (2010) Snowboard stiffness prediction model for any composite sandwich construction. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):3163–3169CrossRef
go back to reference Colani L, Mailand J, Feldhusen J, Majschak J-P, Schürmann H (2011) Grundlagen der Konstruktionstechnik. In: Grote K-H, Feldhusen J (Hrsg) Dubbel – Taschenbuch für den Maschinenbau. 23., neubearbeitete und erweiterte Aufl. Springer, Berlin, S F1–F38 Colani L, Mailand J, Feldhusen J, Majschak J-P, Schürmann H (2011) Grundlagen der Konstruktionstechnik. In: Grote K-H, Feldhusen J (Hrsg) Dubbel – Taschenbuch für den Maschinenbau. 23., neubearbeitete und erweiterte Aufl. Springer, Berlin, S F1–F38
go back to reference Collins F, Brabazon D, Moran K (2010) The dynamic viscoelastic characterisation of the impact behavior of the GAA sliotar. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):2991–2997CrossRef Collins F, Brabazon D, Moran K (2010) The dynamic viscoelastic characterisation of the impact behavior of the GAA sliotar. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):2991–2997CrossRef
go back to reference Cross R (2000) Flexible beam analysis of the effects of string tension and frame stiffness on racket performance. Sports Eng 3: 111±122. Cross R (2000) Flexible beam analysis of the effects of string tension and frame stiffness on racket performance. Sports Eng 3: 111±122.
go back to reference Dänhardt M, Harig C, Witte K (2009) Entwicklung eines Verfahrens zur Quantifizierung der durch die Fersengeometrie eines EVA-Laufschuhs verursachten Fußgelenkkinematik mittels eines Modells des Fußaufsatzes. In: Witte K, Edelmann-Nusser J (Hrsg) Einsatz neuer Analyse- und Modellmethoden in der Sportbiomechanik. Neue Technologien im Sport Bd 1. Shaker-Verlag, Aachen, S 49–64 Dänhardt M, Harig C, Witte K (2009) Entwicklung eines Verfahrens zur Quantifizierung der durch die Fersengeometrie eines EVA-Laufschuhs verursachten Fußgelenkkinematik mittels eines Modells des Fußaufsatzes. In: Witte K, Edelmann-Nusser J (Hrsg) Einsatz neuer Analyse- und Modellmethoden in der Sportbiomechanik. Neue Technologien im Sport Bd 1. Shaker-Verlag, Aachen, S 49–64
go back to reference Ehrlenspiel K (2009) Integrierte Produktentwicklung – Denkabläufe Methodeneinsatz Zusammenarbeit. 4., überarbeitete Aufl. Carl Hanser Verlag, MünchenCrossRef Ehrlenspiel K (2009) Integrierte Produktentwicklung – Denkabläufe Methodeneinsatz Zusammenarbeit. 4., überarbeitete Aufl. Carl Hanser Verlag, MünchenCrossRef
go back to reference Fischer C, Fauve M, Combaz E, Bourban P-E, Michaud V, Plummer CJG, Rhyner H, Manson J-AE (2006) Dynamic properties of materials for Apline Skis. In: Moritz EF, Haake S (Hrsg) The engineering of sport 6, Aufl. 1: developments of sport. Springer, S 264–268 Fischer C, Fauve M, Combaz E, Bourban P-E, Michaud V, Plummer CJG, Rhyner H, Manson J-AE (2006) Dynamic properties of materials for Apline Skis. In: Moritz EF, Haake S (Hrsg) The engineering of sport 6, Aufl. 1: developments of sport. Springer, S 264–268
go back to reference Flory F, Escoubas L (2004) Optical properties of nano – structured thin films. Prog Quant Electron 28:89 ff.CrossRef Flory F, Escoubas L (2004) Optical properties of nano – structured thin films. Prog Quant Electron 28:89 ff.CrossRef
go back to reference Ganter N, Witte K, Edelmann-Nusser J (2011) Biomechanische Modellierung der Drehstoßtechnik im Kugelstoßen. dvs -Tagung Biomechanik, Jena Ganter N, Witte K, Edelmann-Nusser J (2011) Biomechanische Modellierung der Drehstoßtechnik im Kugelstoßen. dvs -Tagung Biomechanik, Jena
go back to reference Glitsch U (2001) Computer simulation of alpine skiing. In: Müller E et al (Hrsg) Science and skiing II. Kovac-Verlag, Hamburg, S 141–154 Glitsch U (2001) Computer simulation of alpine skiing. In: Müller E et al (Hrsg) Science and skiing II. Kovac-Verlag, Hamburg, S 141–154
go back to reference Hildebrand F, Perlt B (2007) Moderne Techniken des Diskuswerfens. Z Angew Trainingswissenschaft 14(2):39–65 Hildebrand F, Perlt B (2007) Moderne Techniken des Diskuswerfens. Z Angew Trainingswissenschaft 14(2):39–65
go back to reference Huber G, de Uhlenbrock AG, Götzen N, Bishop N, Schwieger K, Morlock MM (2009) Modellierung, Simulation und Optimierung. In: Gollhofer A, Müller E (Hrsg) Handbuch Sportbiomechanik. Hofmann-Verlag, Schorndorf Huber G, de Uhlenbrock AG, Götzen N, Bishop N, Schwieger K, Morlock MM (2009) Modellierung, Simulation und Optimierung. In: Gollhofer A, Müller E (Hrsg) Handbuch Sportbiomechanik. Hofmann-Verlag, Schorndorf
go back to reference Irander CJ, Berglund G (2006) Sandvik Nanoflex® – designed for ultimate performance. In: Moritz EF, Haake S (Hrsg) The Engineering of Sport 6, Aufl. 3: developments for innovations. Springer, S 113–118 Irander CJ, Berglund G (2006) Sandvik Nanoflex® – designed for ultimate performance. In: Moritz EF, Haake S (Hrsg) The Engineering of Sport 6, Aufl. 3: developments for innovations. Springer, S 113–118
go back to reference Jackstien M, Witte K (2008) Modellierung und Simulation eines Tennisschlägers mit MSC.Adams. In: Edelmann-Nusser J, Moritz EF, Senner V, Witte K (Hrsg) Sporttechnologie zwischen Theorie und Praxis V. Shaker-Verlag, Aachen, S 135–144 Jackstien M, Witte K (2008) Modellierung und Simulation eines Tennisschlägers mit MSC.Adams. In: Edelmann-Nusser J, Moritz EF, Senner V, Witte K (Hrsg) Sporttechnologie zwischen Theorie und Praxis V. Shaker-Verlag, Aachen, S 135–144
go back to reference Kaiser M, Himmel N (2006) Carbon fiber reinforced plastics – trendsetting material for high performance racing bike chassis. The engineering of sport 6, Aufl. 3: developments for innovations. Springer, S 123–128 Kaiser M, Himmel N (2006) Carbon fiber reinforced plastics – trendsetting material for high performance racing bike chassis. The engineering of sport 6, Aufl. 3: developments for innovations. Springer, S 123–128
go back to reference Kaufmann J, Kroll L, Odenwald S (2010) Application-specific design of sports equipment from anisotropic fiber-reinforced plastics with stiffness related coupling effect. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):2529–2535 Kaufmann J, Kroll L, Odenwald S (2010) Application-specific design of sports equipment from anisotropic fiber-reinforced plastics with stiffness related coupling effect. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):2529–2535
go back to reference Knecht P (Hrsg) (2003) Funktionstextilien. Deutscher Fachverlag GmbH, Frankfurt a. M. Knecht P (Hrsg) (2003) Funktionstextilien. Deutscher Fachverlag GmbH, Frankfurt a. M.
go back to reference Lemburg J (2009) Methodik der schrittweisen Gestaltsynthese. Shaker-Verlag, Aachen Lemburg J (2009) Methodik der schrittweisen Gestaltsynthese. Shaker-Verlag, Aachen
go back to reference Mecheels J (1998) Körper – Klima – Kleidung. Wie funktioniert unsere Kleidung? Verlag Schiele und Schön, Berlin Mecheels J (1998) Körper – Klima – Kleidung. Wie funktioniert unsere Kleidung? Verlag Schiele und Schön, Berlin
go back to reference Müller M (2004) Entwicklung eines innovativen Klapprades und Betrachtung von Produktmodellen. Unveröffentlichte Semesterarbeit Nr. 2161. Lehrstuhl für Produktentwicklung, TU München Müller M (2004) Entwicklung eines innovativen Klapprades und Betrachtung von Produktmodellen. Unveröffentlichte Semesterarbeit Nr. 2161. Lehrstuhl für Produktentwicklung, TU München
go back to reference Nachtigall W (2002) Bionik. Grundlagen und Beispiele für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Springer, Berlin Nachtigall W (2002) Bionik. Grundlagen und Beispiele für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Springer, Berlin
go back to reference Pahl G, Beitz W, Feldhusen J, Grote K-H (2007) Konstruktionslehre. Grundlagen. Springer, Berlin Pahl G, Beitz W, Feldhusen J, Grote K-H (2007) Konstruktionslehre. Grundlagen. Springer, Berlin
go back to reference Palermo V, Jones D (2004) Formation of nanoclusters on silicon from carbon deposition. Appl Surf Sci, 226(1-3):191–196CrossRef Palermo V, Jones D (2004) Formation of nanoclusters on silicon from carbon deposition. Appl Surf Sci, 226(1-3):191–196CrossRef
go back to reference Paschen H (2004) Nanotechnologie: Forschung, Entwicklung, Anwendung. Springer, Berlin Paschen H (2004) Nanotechnologie: Forschung, Entwicklung, Anwendung. Springer, Berlin
go back to reference Ponn J, Lindemann U (2011) Konzeptentwicklung und Gestaltung technischer Produkte. Systematisch von Anforderungen zu Konzepten und Gestaltlösungen. 2. Aufl. Springer, BerlinCrossRef Ponn J, Lindemann U (2011) Konzeptentwicklung und Gestaltung technischer Produkte. Systematisch von Anforderungen zu Konzepten und Gestaltlösungen. 2. Aufl. Springer, BerlinCrossRef
go back to reference Pugh AW, Hamilton R, Nas DH, Otto SR (2010) Characterization of the materials of golf ball construction for use in finite element analysis. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):3231–3236CrossRef Pugh AW, Hamilton R, Nas DH, Otto SR (2010) Characterization of the materials of golf ball construction for use in finite element analysis. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):3231–3236CrossRef
go back to reference Ranga D, Strangwood M (2010) Finite element modeling of the quasi-static and dynamic behavior of a solid sports ball bases on component material properties. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):3287–3292CrossRef Ranga D, Strangwood M (2010) Finite element modeling of the quasi-static and dynamic behavior of a solid sports ball bases on component material properties. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):3287–3292CrossRef
go back to reference Roemer K, Hamilton S, Richter C (2011) Kinetics of the lower extremities in ergometer rowing depend on body mass index (In: Vilas-Boas M, Kim V (Hrsg) Biomechanics in Sports 29). Port J Sport Sci 11(Suppl 2) Roemer K, Hamilton S, Richter C (2011) Kinetics of the lower extremities in ergometer rowing depend on body mass index (In: Vilas-Boas M, Kim V (Hrsg) Biomechanics in Sports 29). Port J Sport Sci 11(Suppl 2)
go back to reference Roemer K, Jungnickel U, Lindner F, Milani TL (2012) Multi-body system model of the knee joint and its applications. Math Comput Model Dyn Syst 16(5):391–402MathSciNetCrossRef Roemer K, Jungnickel U, Lindner F, Milani TL (2012) Multi-body system model of the knee joint and its applications. Math Comput Model Dyn Syst 16(5):391–402MathSciNetCrossRef
go back to reference Roos E, Maile K (2011) Werkstoffkunde für Ingenieure. Grundlagen, Anwendung, Prüfung. Springer, Berlin Roos E, Maile K (2011) Werkstoffkunde für Ingenieure. Grundlagen, Anwendung, Prüfung. Springer, Berlin
go back to reference Runciman RJ, Lyle K, Patrick L (2011) Canoe paddle resonance characteristics and modeling. Proceeding IMechE Part P. J Sports Eng Technol 225:1–10 Runciman RJ, Lyle K, Patrick L (2011) Canoe paddle resonance characteristics and modeling. Proceeding IMechE Part P. J Sports Eng Technol 225:1–10
go back to reference Senner V, Böhm H, Lehner S (2004) Computersimulation und Experiment: Untrennbare, intelligente und effektive Kombination für die Sportgeräteentwicklung. In: Moritz EF, Edelmann-Nusser J, Witte K, Roemer K (Hrsg) Sporttechnologie zwischen Theorie und Praxis II – Innovationen, Modelle und Methoden. Shaker-Verlag, Aachen, S 115–137 Senner V, Böhm H, Lehner S (2004) Computersimulation und Experiment: Untrennbare, intelligente und effektive Kombination für die Sportgeräteentwicklung. In: Moritz EF, Edelmann-Nusser J, Witte K, Roemer K (Hrsg) Sporttechnologie zwischen Theorie und Praxis II – Innovationen, Modelle und Methoden. Shaker-Verlag, Aachen, S 115–137
go back to reference Slater C, Otto SR, Strangwood M (2010) The quasi-static and dynamic testing of damping in golf clubs shafts fabricated from carbon fibre composites. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):3287–3292 Slater C, Otto SR, Strangwood M (2010) The quasi-static and dynamic testing of damping in golf clubs shafts fabricated from carbon fibre composites. 8th Conference of the International Sports Engineering Association (ISEA). Procedia Eng 2(2010):3287–3292
go back to reference VDI 2221 (1993) VDI-Richtlinie 2221: Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte. VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung VDI 2221 (1993) VDI-Richtlinie 2221: Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte. VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung
go back to reference Witte K, Edelmann-Nusser J, Winkler V (2008) Nanotechnologie und Sportgeräte – Verbesserung von Oberflächen- und Grenzflächeneigenschaften an Sportgeräten durch nanotechnologische Entwicklungen. Bundesinstitut für Sportwissenschaft. Wissenschaftliche Berichte und Materialien. BISp Hausdruckerei des StBA, Bonn. ISBN: 978-3-939390-61-9 Witte K, Edelmann-Nusser J, Winkler V (2008) Nanotechnologie und Sportgeräte – Verbesserung von Oberflächen- und Grenzflächeneigenschaften an Sportgeräten durch nanotechnologische Entwicklungen. Bundesinstitut für Sportwissenschaft. Wissenschaftliche Berichte und Materialien. BISp Hausdruckerei des StBA, Bonn. ISBN: 978-3-939390-61-9
go back to reference Andernach M (2008) Drei Methoden der Bootslamination im Vergleich. Unv. Studienarbeit, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Andernach M (2008) Drei Methoden der Bootslamination im Vergleich. Unv. Studienarbeit, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
go back to reference Dänhardt M (2005) Entwicklung eines Verfahrens zur Quantifizierung der durch die Fersengeometrie eines EVA – Laufschuhs verursachten Fußgelenkkinematik mittels eines Modells des Fußaufsatzes. Unv. Diplomarbeit, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Dänhardt M (2005) Entwicklung eines Verfahrens zur Quantifizierung der durch die Fersengeometrie eines EVA – Laufschuhs verursachten Fußgelenkkinematik mittels eines Modells des Fußaufsatzes. Unv. Diplomarbeit, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Metadata
Title
Erstellung des Konzepts und Bau des Prototypen
Author
Prof. Dr. phil. habil. Kerstin Witte
Copyright Year
2013
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-34702-3_5

Premium Partners