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探讨下劈砍刀型的几何原理

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  • TA的每日心情
    开心
    2018-12-22 19:04
  • 签到天数: 264 天

    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2017-7-10 14:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
    本帖最后由 灵魂画家 于 2017-12-3 11:14 编辑

            写点自己玩刀心得。
            以前写过一篇探讨劈砍最优点(以下简称甜点)的帖子,主题是关于穿心柄和全龙骨柄劈砍手感的分析。结论是无论穿心柄还是龙骨柄,找准甜点都能避免震手,提高劈砍效率。今天写这篇帖子是对这个观点的延伸和补充。各位兄弟姐妹,大神高手请见笑。
            首先先解释下甜点。------甜点不等于重心,甜点是刀刃与劈砍目标接触时,接触点两侧动量相等的位置。是一个随着挥刀半径变化而变化的点,是一个区域范围。
    当刀子平行移动时,甜点位置=重心的位置;
    当刀子做圆周运动(挥刀劈砍)时,甜点会远离重心,位置往刀尖方向移动(由于远端角速度/动量更大)。
    因此,可得出适合劈砍的刀的重心至少要落在护手前/刀刃根部/指槽的位置。这样在挥刀时,甜点会落在刀刃上,得到较好的手感和劈砍效率。
            然后我们来做做刀刃的几何分析(假定刀柄的尺寸,重量不变的前提下)。
    1、刃长L----在刃宽W一定时,刃长L越长,重心也越前,刀尖的角速度也越大,甜点前移并且具有更大的角速度,容易获得较高的劈砍威力。但会影响刀子的操纵性,对力量的要求提高。
    2、刃宽W(这是一个容易被忽略的设计要素)----在刃长L一定时,刃宽W越大,中心越向刀刃的重心移动。甜点前移,可以提高劈砍的威力,但提升效果不如加长刃长明显。然而刃宽的重要性不比刃长低。因为刃宽增加能够提升劈砍是能量的转化效率。这里要引入一个弯矩形变的概念,下面另作分析。刀刃与劈砍物接触时,点两侧的能量通过刀身传递至接触点,再从接触点传递出去,这是刀身会发生一定的弯矩形变。
    我们一全平磨的截面为例,参照截面抗弯矩的公式,I=1\36bh3
    可得知刃身h越宽,惯性矩越大,劈砍时形变越少,能量的传递效率越高,因此转变为形变和振动浪费的能量就越少----因此刃宽越宽,刀子越不振手,手感越好。当宽度不断增加,直到大于刃长的时候,此时劈砍就有点类似穿刺了。俗话说,刺死砍伤,原因就是刺对能量的运用效率大于劈砍。
            半平磨的惯性矩系数更大,劈砍手感要比全平磨好。
    这个理论可以通过简单的实验来证明:刀刃的宽度和厚度差别很大,可以分别用一把刀子的刃部和侧面敲击木头,很容易会发现用刀子侧面敲击木头会十分振手。  
            顺带一提,提高硬度也能提高能量传递的效率,但是由于硬度过高不利于韧性的保持,造成断刀,因此劈砍刀型对硬度不作过高要求。增加刃厚能提高对刀筋不正的容错率,提高能量传递效 率(斧子:没错劈砍暴击神器说的就是我)。当然,无论是提高刃长、刃宽还是刃厚,都是以牺牲刀子的操作性,灵敏度为代价。  
            接下来,我们讨论下刀型的处理措施。上面讨论过,刀身越宽,劈砍的手感越好,根据经验推断(此处缺乏数据支撑,纯属个人意见),宽长比大于1\3的手感优异,宽长比大于1\6的刀都有较好的手感,宽长比大于1\9的手感勉勉强强,宽长比小于1\12的,要注意折断风险了。
    再次,难道刃宽窄就不行了吗?除了增加刃宽可以提高劈砍能量的传递效率,可以通过一些刀身形状的处理,减少弯矩形变和振手----刀身的弯曲(上弯下弯都 是合适的处理)都可以将一部分弯矩形变转化为拉压形变,提高能量的传递效率,并且提高刀身的抗冲击强度。因此,弯刀、宽刀的劈砍手感要明显优于直剑(日本刀和狗腿刀的结构都较合理,硬的日刀好些,软的大锰钢比较振手)。
           最后发几把玩具结束,谢谢收看

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  • TA的每日心情
    开心
    2017-7-11 01:25
  • 签到天数: 3 天

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2017-7-11 01:32 | 显示全部楼层
    新人帮顶,虽然我不是很懂,不过是不是原理和柴刀差不多  虽然是一体 不过头重脚轻是特点, 刀身太厚感觉不太适合劈砍   再来是刀口深V  
    新人不懂 见笑
  • TA的每日心情
    开心
    2018-7-23 10:49
  • 签到天数: 92 天

    [LV.6]常住居民II

    发表于 2017-7-11 08:20 | 显示全部楼层
    凡是上物理课的刀友都不是好帖子
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  • TA的每日心情
    开心
    2018-12-22 19:04
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    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2017-7-11 09:04 | 显示全部楼层
    本帖最后由 灵魂画家 于 2017-7-11 09:22 编辑
    wx3111111 发表于 2017-7-11 01:32
    新人帮顶,虽然我不是很懂,不过是不是原理和柴刀差不多  虽然是一体 不过头重脚轻是特点, 刀身太厚感觉不 ...


    意思差不多,大概就是越长威力越大,越宽越不震手。v角和刃角这里就没有探讨了,有不少帖子探讨过,可以翻翻。
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  • TA的每日心情
    开心
    2018-12-22 19:04
  • 签到天数: 264 天

    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2017-7-11 09:05 | 显示全部楼层
    本帖最后由 灵魂画家 于 2017-7-11 09:08 编辑
    51297211 发表于 2017-7-11 08:20
    凡是上物理课的刀友都不是好帖子


    嗯太长太枯燥没人看吧,还是要编辑下加入点娱乐元素才行
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-1-20 02:49
  • 签到天数: 36 天

    [LV.5]常住居民I

    发表于 2017-7-12 12:10 | 显示全部楼层
    虽然原文中用名词和数据阐述的原理没有配图,但一些简单的道理说明还是被解释的很华丽,只看图的不是好刀友
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  • TA的每日心情

    2017-8-7 13:31
  • 签到天数: 12 天

    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2017-7-23 03:20 | 显示全部楼层
    总而言之 宽刃 厚背 刃硬背软 大角度开刃 重心靠前 就是了
  • TA的每日心情
    开心
    2018-4-13 06:21
  • 签到天数: 34 天

    [LV.5]常住居民I

    发表于 2017-7-23 06:33 | 显示全部楼层
  • TA的每日心情
    开心
    2020-9-8 08:23
  • 签到天数: 930 天

    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2017-7-23 07:06 | 显示全部楼层
    对于这类帖子我只看评论,刀友会分析
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  • TA的每日心情
    开心
    2018-5-25 09:35
  • 签到天数: 210 天

    [LV.7]常住居民III

    发表于 2017-8-2 22:08 | 显示全部楼层
    专业 学习了
  • TA的每日心情
    开心
    2013-6-28 00:31
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    发表于 2017-8-2 22:48 | 显示全部楼层
    楼主讲解的专业,小弟说一点点自己对直刀的一点理解,小直,宽厚薄窄均可,打磨方式得当即可,中直,尽量宽厚,这样中直才有存在的必要,否则就是鸡肋,精细活干不了,重活也干不了。大直厚度应该薄于中直,否则抡不了几下。如果户外生存带一把刀,那应该是宽厚中直
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-7-9 01:27
  • 签到天数: 248 天

    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2017-8-3 00:31 | 显示全部楼层
    HYH924HYH 发表于 2017-8-2 22:48
    楼主讲解的专业,小弟说一点点自己对直刀的一点理解,小直,宽厚薄窄均可,打磨方式得当即可,中直,尽量宽 ...

    精辟
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-8-19 12:43
  • 签到天数: 229 天

    [LV.7]常住居民III

    发表于 2017-8-3 13:28 | 显示全部楼层
    所以哪把刀砍树最爽?
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-10-14 11:10
  • 签到天数: 913 天

    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2017-8-3 14:21 | 显示全部楼层
    所以最后一图中哪把劈砍最爽?
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  • TA的每日心情
    开心
    2018-12-23 18:19
  • 签到天数: 727 天

    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2017-8-3 14:31 | 显示全部楼层
    我喜欢cgfbm
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  • TA的每日心情
    开心
    2018-12-22 19:04
  • 签到天数: 264 天

    [LV.8]以坛为家I

     楼主| 发表于 2017-8-3 18:09 | 显示全部楼层
    紫云公爵 发表于 2017-8-3 14:21
    所以最后一图中哪把劈砍最爽?

    cgfbm和hhfsh很难抉择,也许出于重量我会偏向hhfsh

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  • TA的每日心情
    开心
    2017-9-9 21:25
  • 签到天数: 5 天

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2017-8-6 22:15 | 显示全部楼层
  • TA的每日心情
    无聊
    2018-12-16 01:32
  • 签到天数: 384 天

    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2017-8-13 11:22 | 显示全部楼层
    学习了。

    楼主对劈砍研究蛮深入的啊      
  • TA的每日心情
    慵懒
    2018-1-4 19:21
  • 签到天数: 6 天

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2017-8-27 14:31 | 显示全部楼层
    学习了
  • TA的每日心情
    开心
    2018-2-8 23:45
  • 签到天数: 13 天

    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2017-8-28 13:19 | 显示全部楼层
    好帖学习
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