This master thesis explores the dynamic and mechanical properties of table tennis rackets, with a focus on Stiga’s innovative Cybershape racket, which features a design aimed at optimizing performance. The study combines experimental and computational methods to analyze racket’s distribution of vibration frequencies under impact, ball rebound characteristics, and material properties.Four key methodologies were employed:1. Free-Hanging Impact Hammer Tests to measure vibrational modes and frequency responses under free boundary conditions, revealing how the design influences dynamic response.2. Ball Rebound Tests to evaluate the coefficient of restitution (COR) across different racket regions, demonstrating the Cybershape’s enhanced sweet spot in upper areas compared to traditional round rackets.3. Material Property Testing (tensile and three-point bending tests) to determine stiffness and flexural properties of constituent woods (Limba and Abachi), providing inputs for simulations.4. Finite Element Analysis (FEA) in ANSYS to simulate racket behavior, validated against experimental data.The results indicate that the Cybershape racket exhibits superior rebound performance in its upper regions, likely due to its geometry, while material tests highlight critical anisotropic properties for the design. The study bridges empirical measurements with simulations, offering insights for future racket optimization. Limitations include boundary condition variability and material heterogeneity. Future work could explore spin dynamics and advanced robotic testing for higher precision.

Denna masteruppsats undersöker de dynamiska och mekaniska egenskaperna hos bordtennisracketar, med fokus på Stigas innovativa Cybershape-racket, vars utformning syftar till att optimera prestandan. Studien kombinerar experimentella och numeriska metoder för att analysera racketets fördelning av vibrationsfrekvenser vid slagpåverkan, bollens återstudsegenskaper och materialegenskaper.

Fyra centrala metodiker användes:

1. Frihängande slaghammartester för att mäta egensvängningsmoder och frekvenssvar under fria randvillkor, vilket visar hur designen påverkar den dynamiska responsen.2. Bollåterstudstester för att utvärdera restitutionskoefficienten (COR) över olika racketområden, vilket visar Cybershape-modellens förbättrade ”sweet spot” i de övre delarna jämfört med traditionella runda racketar.3. Materialprovning (dragprovning och trepunktsböjprov) för att bestämma styvhet och böjegenskaper hos de ingående träslagen (Limba och Abachi), som användes som indata till simuleringarna.4. Finita element-analys (FEA) i ANSYS för att simulera racketets beteende, validerad mot experimentella data.

Resultaten indikerar att Cybershape-racketet uppvisar överlägsen återstudsprestanda i de övre områdena, sannolikt på grund av geometrin, medan materialproven belyser viktiga anisotropa egenskaper för konstruktionen. Studien kopplar samman empiriska mätningar med simuleringar och ger insikter för framtida optimering av racketar. Begränsningar inkluderar variation i randvillkor och materialheterogenitet. Framtida arbete kan undersöka skruvdynamik och utnyttja avancerad robotiserad provning för högre precision.