• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

CFDを用いたヒトの泳動作における動力学的メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 23K16684
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

田中 貴大  立命館大学, 総合科学技術研究機構, 研究員 (40975132)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords泳動作 / 動力学分析 / 流体力学分析
Outline of Research at the Start

ヒトの運動に着目する研究領域において,その身体運動における動力学的メカニズムの解明は重要課題である.しかし,「ヒトの泳動作を生み出す動力学的メカニズムとは?」という学術的問いに対する回答は未だほとんど得られていない.そこで本研究は泳動作におけるヒトの身体運動の動力学的メカニズムを明らかにすることを目的に,①クロール泳における全身の関節トルク発揮の解明,②クロール泳における全身の筋の力発揮の解明に取り組む.多くの国民が取り入れる機会のある泳動作に着目する本研究の知見は,傷病者や高齢者の運動機能改善や競泳記録向上を目的とした応用研究を遂行する際の重要な基盤データとなる.

Outline of Annual Research Achievements

流体「ヒトの泳動作を生み出す動力学メカニズムとは?」という学術的問いに対する回答は、ヒトの身体運動を対象とする研究領域において、回答は未だほとんど得られていない。そこで本研究は泳動作におけるヒトの身体運動の動力学メカニズムを明らかにすることを目的に、①クロール泳における全身の関節トルク発揮の解明、②クロール泳における全身の筋の力発揮の解明に取り組む。
2023年度は、目的達成に必要なデータ収集を行った。競泳選手14名を対象に、全力でのクロール泳の運動をデジタルビデオカメラを用いた運動計測、およびポータプルスキャナを用いたデジタルモデルの取得を行った。
また、クロール泳の流体シミュレーションを行うためのモデルを構築した。クロール泳は水中と水上での運動が含まれるため、VOF法を用いて空気と水の2層が含まれるモデルを構築する必要がある。昨年度は、データ収集と同時並行でモデルの構築も行った。現在、けのび姿勢でのシミュレーションにより、作成したモデルの妥当性を確認している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度は目的達成に必要なデータ収集を行う計画であった。そのデータ収集が順調に進み、2024年度に予定していたシミュレーションモデルの構築を計画よりも早く始められたため。

Strategy for Future Research Activity

計測したデータの解析を行う。また、構築したシミュレーションモデルの妥当性が確認でき次第、クロール泳のシミュレーションを実施する。シミュレーション結果から、泳者のモデルに作用した流体力を算出し、逆動力学演算により関節トルクを算出する。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 競泳キックスタートのシミュレーションモデルの開発2024

    • Author(s)
      田中貴大、本城豊之、藤本雅大、長野明紀、尾関一将、伊坂忠夫
    • Journal Title

      立命館大学スポーツ健康科学総合研究所紀要(創刊号)

      Volume: 創刊号 Pages: 59-66

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Vortex structure and fluid force changed by altering whole-body kinematic parameters during underwater undulatory swimming.2023

    • Author(s)
      Tanaka, T., Hashizume, S., Kurihara, T., Isaka, T.
    • Journal Title

      Sports Biomechanics

      Volume: Published online Pages: 1-14

    • DOI

      10.1080/14763141.2023.2233466

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The propulsion mechanisms of underwater undulatory swimming by analyzing the vortex generation2023

    • Author(s)
      田中貴大
    • Journal Title

      Japanese journal of sciences in swimming and water exercise

      Volume: 26 Issue: 1 Pages: 34-38

    • DOI

      10.2479/swex.26.34

    • ISSN
      1880-6937, 1880-7097
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 競泳選手における下腿および足部の形状と 水中ドルフィンキックの泳速度との関係2023

    • Author(s)
      田中貴大、林大成、菅唯志、伊坂忠夫
    • Organizer
      日本水泳水中運動学会2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Propulsion and braking mechanism of underwater undulatory swimming: An analysis of the fluid force of each vortex of the feet, trunk, and upper limbs2023

    • Author(s)
      Tanaka, T., Hashizume, S., Kurihara, T., Isaka T.
    • Organizer
      XIVth International Symposium on Biomechanics and Medicine in swimming
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi