| 研究課題/領域番号 |
15K01561
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| 研究機関 | 北翔大学 |
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研究代表者 |
山本 敬三 北翔大学, 生涯スポーツ学部, 教授 (00405698)
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| 研究分担者 |
坪倉 誠 神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (40313366)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | スキージャンプ / テイクオフ / 数値流体解析 / 気流可視化 / 空気力 / 揚抗比 / 体幹迎角 / 剥離 |
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| 研究実績の概要 |
平成30年度は，実際のスキージャンプ競技会中に撮影したテイクオフ動作のビデオ映像を対象に数値流体解析を行った．宮の森ジャンプ競技場で行われた競技会の成年組参加者45名のうち，予選を通過した30名の選手を対象とした．飛距離成績の高かった5名と，それを除く25名の中からランダムに選出した10名の計15名を解析対象とした．動作分析により関節角度を求め，前年度までに構築した流体解析のフレームワークを活用して流体解析を行った．具体的には，スキージャンパーの3次元アニメーションは，選手およびスキー板の表面形状データと関節角度情報からCGアニメーション用アプリケーションを用いて制作した．数値流体解析では，非圧縮性流体を仮定し、基礎方程式として連続の式とNavier-Stokes方程式とした。並列計算において高い計算効率を得られる直交格子積み上げ法を用い、離散化手法には有限体積法を適用した。移動境界問題に対する計算方法として、本研究ではEuler的手法とLagrange的手法の混成法である、Lagrangian-Eulerian Interpolationを用いた。計算結果より，飛距離成績と流体特性の関係性について分析した．まず，揚抗比と体幹迎角（体幹の長軸と気流方向のなす角度）を時系列グラフで表したところ，計測開始時刻における揚抗比の大きさが飛距離に比例する傾向が見られた.次に時系列データをもとにして体幹迎角と揚抗比の関係を調べたところ，飛距離成績が高い選手ほど低迎角での揚抗比が大きく，飛距離成績が低い選手ほど全体的に揚抗比が小さいことが確認された.また，飛距離成績と空気の流れの関係性を調べるために飛距離の差が明確である 3 選手の初期姿勢時の流線を可視化したところ，頭頂部付近での剥離の度合いと飛距離が反比例することが認められた.
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