追尾型流体可視化システムの開発と展開研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23650381
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 浅井 武 筑波大学, 体育系, 教授 (00167868)
• 研究分担者: 小池 関也 筑波大学, 体育系, 准教授 (50272670)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: スポーツ / 流体 / サッカー / ボール / 可視化 / 渦 / 揚力 / 抗力

研究概要

実際に飛翔しているサッカーボール周りの渦流れを可視化，検討するため，発煙物質をボールに薄く塗布してキックさせ，後方から高速ビデオカメラ（1000 fps）で撮影した． ボール後流の2次元ベクトル図では，渦の大規模構造として1対の渦対が観察されるフェイズと，複雑に渦が混在しているが，大規模構造が不明確なフェイズがみられた．この渦対の大規模構造に，翼端渦のアナロジーを適用すると，ダウンウォッシュに関連した揚力の発生が推測された．この大規模渦対構造による揚力は，ボール進行長軸を軸方向として，ゆっくり回転する場合があり，その場合は，ボールがゆっくり揺れる原因の一つになる可能性があると考えられた．

研究成果

• [雑誌論文] A Comparison of Jabulani and Brazuca Non-Spin, Aerodynamics, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers (2014)
  • 著者名/発表者名: Goff, J. E., Asai, T., Hong, S
  • 雑誌名: Part P : J Sports Engineering and Technology, IMechE 巻: (In print)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of Kicking Motion Characteristics at Ball Impact between Female and Male Soccer Players (2013)
  • 著者名/発表者名: Keiko, S. and Asai, T
  • 雑誌名: International Journal of Sports Sciences & Coaching 巻: 8(1) ページ: 63-76
  • DOI: 10.1260/1747-9541.8.1.63
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aerodynamic drag of modern soccer balls (2013)
  • 著者名/発表者名: Asai, T. and Seo, K
  • 雑誌名: SpringerPlus 巻: 2 ページ: 171
  • DOI: 10.1186/2193-1801-2-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fundamental aerodynamics of a new volleyball (2012)
  • 著者名/発表者名: Asai, T., Ito, S., Seo, K., Hitotsubashi, A
  • 雑誌名: Sports Technology 巻: 3 (4) ページ: 235-239
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of modern soccer balls, Procedia Engineering (2012)
  • 著者名/発表者名: Asai, T., Ito, S., Seo, K., Koike S
  • 雑誌名: The Engineering of Sport 9 巻: 34 ページ: 122-127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow structure of knuckling effect in footballs (2011)
  • 著者名/発表者名: Asai, T. and Kamemoto, K
  • 雑誌名: Journal of Fluids and Structures 巻: 27 ページ: 727-733
  • 査読あり
• [学会発表] Characteristics of ball impact on curve shot in soccer (2013)
  • 著者名/発表者名: Hong, S., Go, Y., Sakamoto, K., Nakayama, M., & Asai, T
  • 学会等名: APCST
  • 発表場所: 香港(中国)
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] A biomechanical analysis of the knuckling shot in football (2011)
  • 著者名/発表者名: Hong, S., Chung, C., Sakamoto, K., Nagahara, R., Asai, T
  • 学会等名: Science and Football VII
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2011-05-30
• [学会発表] Aerodynamic characteristics of new soccer balls (2011)
  • 著者名/発表者名: Asai, T
  • 学会等名: Science and Football VII
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2011-05-30