2006 Fiscal Year Annual Research Report
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18700523
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| Research Institution | National Maritime Research Institute |
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Principal Investigator |
佐藤 陽平 独立行政法人海上技術安全研究所, CFD研究開発センター, 研究員 (10358400)
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| Keywords | スポーツ工学 / 競泳 / 流体解析 |
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| Research Abstract |
本研究のビジョンは、「工学的シミュレーションにより、速く泳げる泳ぎ方(姿勢、ストローク、およびキック)を開発する」ことである。本研究のコンセプトは、流体力学を用いて競泳競技を解析することである。流体力学の解析法としては、計算流体力学(Computational Fluid Dynamics:以下CFDと呼ぶ)を用いる。最終的には開発した解析法を用いて、速く泳げる泳ぎ方(姿勢、ストローク、キック)をシミュレートすることを目指す。
平成18年度は、人体形状の取り扱いに関する研究と、CFD解析手法の研究の二つを行なった。
人体形状については、まず、手部について着目した。これは、推進力に占める手部が生み出す推進力の割合が高いからである。手部の形状を測定することを目的として、手部の石膏模型を作成し、その形状を三次元スキャナーで読み込み、デジタルデータとして取得した。なお、手の持ち主は、既存の研究で回流水槽の試験での被験者である。平成19年度では、このデジタルデータを基にCFD解析を行い、回流水槽の試験結果と比較し、CFD解析の精度を検証する予定である。なお、この水槽試験において、手部は非定常運動するため、CFDの非定常計算の検証が可能となる。
また、人体形状の取り扱いとして、人の関節の位置と角度を指定すると、骨格が指定条件どおりに動き、骨格に追随する形で人体表面(皮膚)が変形するシステムを導入した。
この変形する人体表面をCFD計算で扱うために、CFD計算手法の一つであるOverset法のフィジビリティスタディを行なった。その結果、任意の格子が重合しても計算可能な手法があることが判明した。平成19年度は、この手法を開発することとする。
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