蹦床网面力学性能参数测定及建模分析

发布时间：2017-09-10 02:43

  本文关键词：蹦床网面力学性能参数测定及建模分析

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【摘要】：对国际蹦床比赛所用的弹性网面进行力学特性测试,采用静态加载的试验方法,得到网面不同位置处的荷载-位移曲线,确定了网面不同位置处的柔度、刚度和1/4网面的刚度方程,利用ABAQUS有限元软件,用壳单元对蹦床网面进行模拟,模拟结果所得力-位移曲线与实验数据吻合较好,位移和应力分布从网面中央向四周逐渐减小,对角线方向上较大,并且网面边缘存在应力集中。 对蹦床运动员着网瞬间如何在网面建立稳固支撑点做了理论分析。网面支撑点不是固定不动的,而是随运动员的运动形态和时间的变化在其所在作用面上移动,其取决于运动员此前结束的动作、入网瞬间脚面和网面之间的复杂力系F以及运动员的下一个动作等。围绕支点,人体可以通过主动控制肌肉改变身体形态,从而改变网面对人体的弹力和摩擦力,并且最终与重力建立一个动态平衡系统。 通过建立人网系统数学运动模型来模拟蹦床运动,对最佳蹬伸时机进行理论解析,建议运动员接触蹦床后尽可能地按自身身体条件延缓第一阶段的作用时间以获得足够大的位移H,；如果运动员自身体重较轻、力量较小,可以适当提前蹬网以获得最佳的随网位移H；如果运动员自身体重和力量较大,为获得最佳的随网位移H宜缓慢伸腿并尽力蹬网。希望通过以上分析得出一些有利的研究结论,从而为蹦床网的优化设计和教练员、运动员的训练提供一定科学的依据。
【关键词】：蹦床 力学特性 运动生物力学 有限元 数学模型
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.01
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 蹦床运动10-12
• 1.2.1 蹦床运动10-11
• 1.2.2 我国蹦床运动研究现状11-12
• 1.3 运动生物力学12-15
• 1.3.1 有限元法和数值建模分析13-14
• 1.3.2 高速摄像技术14-15
• 1.4 本文的研究目的和主要工作15-17
• 1.4.1 本文的研究目的和意义15
• 1.4.2 本文的主要工作15-17
• 第二章 蹦床网面力学性能参数的测定17-29
• 2.1 蹦床网面概述17-18
• 2.2 蹦床网面柔度和刚度测定实验18-19
• 2.2.1 实验材料18
• 2.2.2 实验方法18-19
• 2.3 蹦床弹簧劲度系数的确定19-20
• 2.4 蹦床网面的有限模拟20-21
• 2.5 结果与分析21-28
• 2.5.1 实验结果与分析21-24
• 2.5.2 模拟结果与分析24-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第三章 支撑点的力学分析29-39
• 3.1 蹦床运动技术29-30
• 3.2 高速摄像平面定点拍摄实验30-33
• 3.2.1 实验器材30
• 3.2.2 实验对象30-31
• 3.2.3 实验方案31
• 3.2.4 实验分析31-33
• 3.2.5 实验小结33
• 3.3 稳固支撑点的力学分析33-37
• 3.3.1 蹦床运动员网上运动状态分析33-36
• 3.3.2. 入网过程运动学定性分析36-37
• 3.4 本章小结37-39
• 第四章 最佳登伸时机的数学力学模型39-53
• 4.1 运动员弹网过程的解析分析39-42
• 4.2 数值解分析42-50
• 4.3 最佳登网作用力效果(针对该模型的算例)50
• 4.4 本章小结50-53
• 第五章 总结与展望53-55
• 5.1 工作总结53
• 5.2 工作展望53-55
• 参考文献55-59
• 致谢59-61
• 硕士期间发表的学术论文61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 韩春英;韩甲;;竞技健美操直角支撑转体720°的生物力学分析[J];北京体育大学学报;2007年06期

2 陈仁伟;霍凯;;我国部分运动项目中运动员流动的项群特征与趋势研究——以体操、蹦床等项目为例[J];北京体育大学学报;2010年02期

3 高云峰,刘颖;体育运动中统一的人体多刚体模型及动力学分析方法[J];工程力学;2000年02期

4 汪映川;季汝元;胡继刚;;竞技蹦床腾空阶段矛盾体的生物力学分析[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2009年09期

5 王兆其;夏时洪;邱显杰;魏毅;刘莉;黄河;;数字化三维蹦床运动模拟与仿真系统——VHTrampoline[J];计算机学报;2007年03期

6 舒海;王典国;;有限元理论与运用教改探索[J];江西煤炭科技;2013年03期

7 吴凌;谢毅;樊瑜波;黄学进;罗颖存;;一种测量角膜弹性模量的新方法[J];四川大学学报(工程科学版);2008年06期

8 夏秀亭;蹦床单个动作及成套动作技术环节分析[J];沈阳体育学院学报;2002年03期

9 罗炯;运动生物力学原理在竞技蹦床中的应用[J];邵阳学院学报(自然科学版);2005年01期

10 朱礼金;;蹦床网上成套动作连接技术的运动学分析及诊断[J];山东体育学院学报;2011年04期

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本文编号：824283