| 研究課題/領域番号 |
20H04064
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分59020:スポーツ科学関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
高木 英樹 筑波大学, 体育系, 教授 (80226753)
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| 研究分担者 |
角川 隆明 筑波大学, 体育系, 助教 (00740078)
中島 求 東京工業大学, 工学院, 教授 (20272669)
仙石 泰雄 筑波大学, 体育系, 准教授 (30375365)
下門 洋文 新潟医療福祉大学, 健康科学部, 講師 (50757911)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 水泳 / 流体力学 / バイオメカニクス / 流れの可視化 / コンピュータシミュレーション / 最適化 / コンピューターシミュレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水泳水中運動の特徴として，陸上と同一の運動をしても生体への影響は大きく異なる．異なるが故に陸上では得られない運動効果が水中での運動には期待できるわけだが，実はヒトが水中で運動を行った場合，水から受ける力がどのように，どれくらい生体に作用するのか？十分明らかになっていない．そこで本研究では，いくつかの最新流体力学的解析手法を組み合わせ，これまで困難とされてきた，水泳水中運動中の流体力の発生メカニズムを解明するとともに，生体への負荷量を正確に定量できる方法論を確立し，水中リハビリテーションにおける運動処方の指標，あるいはトップスイマーの傷害予防の指針となる知見を得ることを目指す．
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| 研究成果の概要 |
水泳水中運動は，陸上では得られない運動効果が期待できるわけだが，実はヒトが水中で運動を行った場合，水から受ける力がどのように，どれくらい生体に作用するのか？十分明らかになっていない．そこで本研究では，いくつかの最新流体力学的解析手法を組み合わせ，これまで困難とされてきた，水泳水中運動中の流体力の発生メカニズムを解明することを目的とした．その結果，これまでの準定常状態を前提とした発生機序とは異なり，渦の発生による非定常な流れが，手背部や足背部表面における急激な圧力低下（負圧）を惹起することにより，大きな流体力が発揮されることが初めて明らかにされた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでに独自に開発をしてきた水泳水中運動における先端的な計測技術を融合し，新たな方法論を確立することを目指した．学術的意義としては，ヒトの水泳水中運動について，流体工学，バイオメカニクス，計算科学などのさまざまの学問領域の知見を統合することより，新たな学際領域の創成へとつながることが期待される．また社会的意義としては，老若男女を問わず，競技，リクリエーション，リハビリ等，幅広い目的で実施される水泳水中運動において，生体への負荷量を正確に定量できる方法論を確立することで，水中リハビリテーションにおける運動処方の指標，あるいはトップスイマーの傷害予防などの指針となる知見を得ることが期待される．
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