Construction of a framework for individual analysis of aerodynamic characteristics of ski jumpers.

本研究では、モーションセンサによる動作計測、3次元CGアニメーション、および数値流体解析の技術を統合させて、体型や動作の多様性を考慮し、動作全般の流 体解析を行えるフレームワークの構築を目的としている。着衣式のモーションセンサを用いて、実際のスキージャンプ試技中の選手の動き(スキー板を含む) を計 測した。この動作データと選手の表面形状データを用いて、3次元アニメーションを作成し、踏み切り動作から着地動作までの一連の動作を対象に数値流体解析を 行った。本研究で使用した流体解析ソフトウェアは、理化学研究所と神戸大学が共同開発したCUBEとした。CUBEの特徴として、階層直交格子を用いたBuilding CUBE Methodと埋め込み境界法(Immersed Boundary Method; IBM)を用いていることがあげられる。IBMは、Lagrange粒子を用いて物体形状を再現する手法であり、 物体形状が変化する移動境界問題に適した手法である。数値流体解析での流入速度と方向については、計測時に選手に装着したGPSセンサで計測された位置情報か ら算出した。前年度までに、フレームワークの構築を完成させ、2名のスキージャンパー(熟練選手と非熟練選手)の流体解析に成功した。両者の比較から,熟練選手の空力特性の特異性を抽出した.結果,熟練者は初期フライトとフライト後半に,空力的な優位性を獲得していたことが明らかとなった.

本研究では、モーションセンサによる動作計測、3次元CGアニメーション、および数値流体解析の技術を統合させて、体型や動作の多様性を考慮し、動作全般の流 体解析を行えるフレームワークの構築を目的としている。着衣式のモーションセンサを用いて、実際のスキージャンプ試技中の選手の動き(スキー板を含む) を計 測した。この動作データと選手の表面形状データを用いて、3次元アニメーションを作成し、踏み切り動作から着地動作までの一連の動作を対象に数値流体解析を 行った。本研究で使用した流体解析ソフトウェアは、理化学研究所と神戸大学が共同開発したCUBEとした。CUBEの特徴として、階層直交格子を用いたBuilding CUBE Methodと埋め込み境界法(Immersed Boundary Method; IBM)を用いていることがあげられる。IBMは、Lagrange粒子を用いて物体形状を再現する手法であり、 物体形状が変化する移動境界問題に適した手法である。数値流体解析での流入速度と方向については、計測時に選手に装着したGPSセンサで計測された位置情報か ら算出した。前年度までに、フレームワークの構築を完成させ、2名のスキージャンパー(熟練選手と非熟練選手)の流体解析に成功した。両者の比較から,熟練選手の空力特性の特異性を抽出した.結果,熟練者は初期フライトとフライト後半に,空力的な優位性を獲得していたことが明らかとなった.