陈志峰

(浙江建设职业技术学院,浙江 杭州 311231)

1 问题的提出

研究跳台滑雪项目的主要目是优化运动员飞行过程中身体周围的空气动力特性[1]，使其获得更长的飞行距离。人们主要以实验和数值方法来确定运动员姿态、迎风角、空气阻力以及器材对跳台滑雪的影响。W.Meil[1]等人通过风洞实验研究，得出了飞行中人体模型的雷诺数，提出RANS方程的计算方法。Nordt[2]建立了一个可以考虑几何特性和材料特性的滑雪板模型。Glenne[3]研究了不同类型的高山滑雪板在雪地上的压力分布情况。Brennan[4]计算出滑雪过程中滑雪板的表现、机械特征。Morawski[5]建立倒立单摆模型。在国内，陈礼[6]建立了滑雪运动的生物力学模型并研发了相应的仿真平台。刘树明[7]深入研究V型姿势及平V型姿势的空气动力学特性。朴成龙[8]提出了跳台滑雪的起跳技术和空中飞行动作的相关建议。王志远[9]直接利用人体进行风洞测试，对跳台滑雪空中飞行的初始姿态提出了建议。富立[10]将多刚体系统动力学理论应用于跳台滑雪动力学研究。由前人的研究可以看出，对滑雪运动的研究重点在于优化滑雪的起跳和飞行姿势，改善滑雪板的性能特性。

本文利用CFD软件研究在跳台滑雪运动的飞行过程中，人体的不同姿势、不同迎风方向对运动过程的空气动力参数(升力、阻力、速度场等)的影响。再将所得结果与前人的工作或实验数据作对比分析和评价。最后提出更好地利用气象和地形条件，提高竞技成绩的理论建议。……