投げ動作の最適化を目的としたヤリの動的挙動シミュレーション

本研究では,ヤリに加わる力とヤリのたわみを測定し,その結果を用いてヤリのたわみ振動のシミュレーションを試みた。ヤリの振動を推定するためには,投げ動作中の力量を知ることが必要となる。そこで,ヤリ本来の重要な特性(重量,重心位置,共振周波数など)を変えることなくヤリに組み込むことのできる新しいセンサを開発した。次に,開発したセンサを用いて,やり投げの投げ動作中にヤリに加わる力の測定を行った。その後,ヤリを多数の均一要素モデルに分割して,伝達マトリクス法により固有振動数および固有振動モードを求めた。本研究によって得られた成果をまとめると以下の通りである。(1)実際に競技者によって加えられる力とヤリのたわみを測定した結果,ヤリに加わる力はリリースとともに0になるが,ヤリのたわみ量は0に近くにはなるが,たわみが残留したままでリリースされていることがわかった。(2)投げ動作中のヤリのたわみは,多方向への複雑な挙動を示す。また,測定された力の1成分である横方向の力Fyと,固有振動数および固有振動モードを用いて,たわみ振動のシミュレーションを試みた結果,次のことが分かった。(1)リリース直前までは,精度良くたわみ振動を求めることができる。(2)飛行中のヤリのたわみを考察するためには,ヤリの短軸方向の力の連成や長軸まわりの回転量を考慮する必要がある。(3)リリース直前までは,実際に測定されたたわみと,同一の挙動を示すことが確認できた。本研究により,競技者にとって,最適な投動作の習得やより優れた動特性のヤリを作るための重要な知見が得られた。

本研究では,ヤリに加わる力とヤリのたわみを測定し,その結果を用いてヤリのたわみ振動のシミュレーションを試みた。ヤリの振動を推定するためには,投げ動作中の力量を知ることが必要となる。そこで,ヤリ本来の重要な特性(重量,重心位置,共振周波数など)を変えることなくヤリに組み込むことのできる新しいセンサを開発した。次に,開発したセンサを用いて,やり投げの投げ動作中にヤリに加わる力の測定を行った。その後,ヤリを多数の均一要素モデルに分割して,伝達マトリクス法により固有振動数および固有振動モードを求めた。本研究によって得られた成果をまとめると以下の通りである。(1)実際に競技者によって加えられる力とヤリのたわみを測定した結果,ヤリに加わる力はリリースとともに0になるが,ヤリのたわみ量は0に近くにはなるが,たわみが残留したままでリリースされていることがわかった。(2)投げ動作中のヤリのたわみは,多方向への複雑な挙動を示す。また,測定された力の1成分である横方向の力Fyと,固有振動数および固有振動モードを用いて,たわみ振動のシミュレーションを試みた結果,次のことが分かった。(1)リリース直前までは,精度良くたわみ振動を求めることができる。(2)飛行中のヤリのたわみを考察するためには,ヤリの短軸方向の力の連成や長軸まわりの回転量を考慮する必要がある。(3)リリース直前までは,実際に測定されたたわみと,同一の挙動を示すことが確認できた。本研究により,競技者にとって,最適な投動作の習得やより優れた動特性のヤリを作るための重要な知見が得られた。