长距离场地自行车运动员骑行中的迎风面积研究

研究目的:在长距离场地自行车比赛中,当运动员输出功率相近时,空气阻力是影响成绩的主要因素,而运动员迎风面积的测定是空气阻力研究中的关键因素。为精确测定不同形态运动员在不同骑行姿态时的迎风面积,研究采用平面测量法进行测试。研究方法:使用数码相机采集运动员的正面图像信息,利用CAD网格矫正图像畸变,得到了4名运动员不同躯干角度的迎风面积结果。研究结果:(1)迎风面积值在0.32~0.35 m~2之间,其中运动员2在8°和16°时值最大,躯干特征参数占比最大;(2)迎风面积在躯干面积较大时对骑行姿态变化较为敏感,并分析得到了迎风面积的估算模型,可为教练员和运动员的训练与比赛提供较为准确的数据参考。

自由场景下烟雾动态追踪的实时仿真

针对烟雾在自由场景下跟随物体的运动形态刻画困难的问题,本文提出一种动态追踪方法。首先,针对追踪烟雾因空气阻力产生运动态势变化问题,建立空气阻力模型,实现自然逼真的烟雾运动;其次,构建自适应网格场,引入边界盒子覆盖网格区域,实时捕捉物体中心与自适应网格场中心在可接受偏差内转换,实现烟雾的位置追踪;再次,采用旋转矢量法,通过影响热浮力方向向量有效解决烟雾方向偏转;然后,利用有限差分法快速求解N-S方程,对流项采用Mac Cormack方法实现无插值,减少数值耗散,提高实时性;最后,架设多种烟雾动态追踪实例。实验表明,本文方法能够真实实时模拟出烟雾动态追踪运动物体的自然逼真效果。

两种空气阻力模型的抛射体飞行轨迹研究

空气阻力对抛射体的运动产生显著影响,在低速抛射情况下,通常有空气阻力与速度一次方成正比和与速度平方成正比两种模型;在得出两种模型的抛射体轨迹方程精确解基础上,应用Scilab软件在相同抛射速度和角度下,对两种模型的轨迹和射程进行了对比。

空气阻力对于抛物体轨道射程的影响

首先研究了与速度一次方和二次方成正比的水平空气阻力对于抛物体轨道射程的影响,进一步讨论了水平和竖直方向都与速度一次方成正比的空气阻力对于抛物体轨道射程的影响.