基于耦合三刚体系统建模的运动员体型系数设置的分析研究

  • 2025-09-26 06:16:42

摘要

本文主要针对跳台跳水竞赛中不同体型的运动员做翻腾或转体运动时难度系数的修正开展研究。国际泳联规定的不同跳水动作的难度系数与运动员起跳时的朝向、翻腾方向、空中的翻腾及转体圈数及身体姿态有关,然而运动员的体型因素并没有在难度系数计算公式中得到有效体现,因此本文提出一种包含运动员体型校正系数的新的难度系数公式。为了尽可能达到比赛的公平性,我们研究了身高、体重这两项指标与难度系数之间的相互关系。身高较高、臂展长、体重基数大的运动员相对来说会比瘦小体型的运动员转动惯量更大,因此就会使跳水动作更加的耗时,以至于不能充分的展现高难度动作,就会降低难度系数分和动作完成分,因此我们添加了体型校正系数,以此来使瘦小体型的运动员与健硕体型的运动员在完成相同动作时得到公平的评分。将跳水运动员理想化为耦合刚体系统,假设运动员空中运动姿态符合欧拉角的描述规则,对完成跳水动作所需时间与运动员体型之间关系的分析支持了在比赛中设置体型校正系数的必要性。本文建立描述运动员体型的(头、躯干、双腿)-(左臂)-(右臂)三刚体系统,引入三刚体系统的质心到双臂连线中点的距离作为确定体型校正系数的特征量并给出男、女运动员分别的体型校正系数公式。基于建立的模型,以中外男女著名跳台跳水运动员为例给出了十米跳台跳水动作新的难度系数,并与规定的原有难度系数进行了比较。

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著录项

来源

《第十二届多体动力学与控制暨第七届航天动力学与控制和第十五届全国分析力学联合学术会议》|2021年|27-27|共1页

会议地点

中国辽宁沈阳

作者

姜传洋;

韩博宏;

高涵;

王禹培;

玉姣;

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作者单位

1. 辽宁石油化工大学机械工程学院2. 辽宁石油化工大学理学院;

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会议组织

正文语种

原文格式

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中图分类

跳台跳水;

关键词

体型校正系数;

欧拉角;

三刚体系统;