スポーツ用具が競技パフォーマンスに及ぼす流体力学的メカニズム解明
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23K10685
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
洪 性賛 筑波大学, 体育系, 研究員 (10638547)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅井 武 筑波大学, 体育系(名誉教授), 名誉教授 (00167868)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | スポーツ流体力学 / スポーツ用具 / 風洞実験 / スポーツ流体解析 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，スポーツ用具の表面形状（表面突起意匠，表面上の縫い目の深さ，幅，長さやその位置関係等）における流体力学的特性をスポーツ風洞実験で計測すると共に，その表面形状による用具周りの空気流れ（剥離点の変化や渦の動き）の変化をCFD及びFEMシミュレーションを用い，高精度の3次元システムで可視化し，表面形状による空力変化と空気流れ変化などの流体力学的メカニズムを明らかにすることで，低抵抗になる最適な条件を探索，プレーヤーの競技パフォーマンス向上を図る．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，スポーツ風洞実験に，PIV可視化方法、シミュレーション手法を加えることで，スポーツ用具の表面形状の変化と，選手の姿勢による体周りの空気流れ（境界層の移動，渦の生成・成長・崩壊など）の変化を，高精度で計測可能な新スポーツ流体解析プラットフォームを構築することを目的とした．特にコロナ渦など感染症の状態での身体運動と流体を連成させたこのプラットフォームは，これまで不明であった身体運動（姿勢）における非定常流体力や非定常渦動態を学術的に解明できるだけでなく，身体運動と流体の相互作用の理解や応用が進み，競技パフォーマンス向上が期待できる．
2023年度では，ランニング中に発生する呼吸による感染について，速度や粒子のサイズで検討を行った．また，スポーツ環境での対面時のリスク評価について研究を行った．
特に，今回得られた結果では，対面でのスポーツ場面は，相手が移動してから約5秒間，空気感染率が非常に高いことを分かった．
これらの研究結果に基づいて，対面でのスポーツ場面では，5秒間のリスク軽減戦略を検討することにより，空気感染におけるウイルス暴露のリスクを大幅に低減することが期待される．
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
