不同速度登紫金山能耗研究

目的:通过研究使人们了解以不同速度登山过程中的能量消耗水平,指导人们更加科学安全地登山,强身健体。研究方法:用主观疲劳感觉(RPE)确定低、中、高三种速度,采用K4B2便携式心肺功能测定仪测定低、中、高速下经由登山道登紫金山的时间、心率、摄氧量、实际能耗等生理参数。结果:低速(2.0±0.2km/h)登山,心率为(122.3±10.0)次,摄氧量为(7.06±0.56)ml/kg/min,能量消耗为(383.6±78.0)kcal,单位时间内能量消耗为6.4kcal/kg/h;中速(3.0±0.5km/h)登山,心率为(154.1±14.0)次,摄氧量为(10.59±1.86)ml/kg/min,能量消耗为(362.2±96.3)kcal,单位时间内能量消耗为9.2kcal/kg/h;高速(5.4±1.0km/h)登山,心率为(182.3±8.0)次,摄氧量为(19.05±3.51)ml/kg/min,能量消耗为(356.7±93.2)kcal,单位时间内能量消耗为17.2kcal/kg/h;结论:不同速度登紫金山的能量消耗相近;心率,摄氧量,单位时间内的能量消耗均和速度成正相关,与登山路程无关。     

最大摄氧量、无氧阈在评价有氧能力方面的差异分析

采用心肺功能测试仪测定10名体育教育专业女生在递增功率自行车运动中的最大摄氧量、无氧阈,并分析两者的关系.结果表明:所测的最大摄氧量、无氧阈时的摄氧量均值均低于高校优秀女子大学足球运动员;最大摄氧量与无氧阈时的摄氧量呈显著性正相关,与无氧阈时的最大摄氧量百分数无显著性相关.无氧阈对评定运动能力和训练效果、安排有氧运动训练具有重要意义,最大摄氧量在运动选材中所起的作用则更突出.     

运用Actigraph GT3X三轴加速度传感器测量成年及老年男性人群步行的信效度研究

评价Actigraph GT3X三轴加速度传感器测量中国男性人群典型体力互动信效度,开发基于中国人群步行活动模式的GT3X三轴加速度传感器能耗推算方程。方法受试对象包括青年组(21.92±1.14岁),老年组(55.5±4.52岁)。受试者佩戴GT3X三轴加速度传感器,在跑台上分别完成3km/h(慢走)、4.5km/h(正常步行)、4.5km/h10%(上坡步行)、6km/h(快走)以及7.5km/h(慢跑)速度的走跑运动各5min。受试者佩戴COSMED K4b2便携式代谢测试仪,并将GT3X三轴加速度传感器佩戴于髋部,同步采集心肺功能仪及加速度传感器数据。结果根据受试对象4种无坡度走跑运动推导出线性方程MET=0.000653*counts(Axis1)+2.345521以及线性方程MET=0.000689*counts(VM)+1.640721,但其相关系数不高;GT3X+三轴加速度传感器记录上坡步行(4.5km/h10%)运动与无坡度运动(4.5km/h)相比,三轴counts及VM均显示有差异性(P<0.05),但counts增加率远低于MET增加率;GT3X+三轴加速度传感器两次重复测试,pearson值高,即离散程度低。结论本研究推导垂直轴(Axis1)、三轴矢量和(VM)的线性方程,为中度相关,误差值较大,且上坡运动时的GT3X+三轴加速度传感器记录counts值与MET值呈非线性相关,提示Actigraph GT3X三轴加速度传感器能耗推算方程可根据不同运动方式、运动强度推算相对应方程;Actigraph GT3X三轴加速度传感器测量我国成年及老年男性人群步行活动其信度较高。     

最大摄氧量判定指标标准的有效性研究

为探讨二级指标判定最大摄氧量的有效性、准确性,测定并分析了8名男大学生在递增负荷至力竭运动中的最大摄氧量(VO2max)、摄氧量平台、呼吸商(RER)、心率(HRmax)、血乳酸(LA)等指标,采用二级指标的某一固定值作为判定VO2max的标准,结果显示:在递增负荷至力竭运动中,以呼吸商1.10和1.15为判定标准,对应的摄氧量值分别为(3.78±0.89)L/min和(3.96±0.91)L/min,明显低估受试者实际最大摄氧量值的12.7%和8.5%;以心率≥180次/min和(220-年龄)±10次/min为判定标准,分别有2名和5名的受试者未能达标,但其中1/2和3/5的受试者已出现摄氧量平台;以血乳酸LA≥8mmol/L为判定标准,有2名受试者未达标,其中1人已出现摄氧量平台.认为在递增负荷至力竭运动中,采用呼吸商可能低估受试者的最大摄氧量值,采用心率和血乳酸可能低估最大摄氧量的达标率.因此,为提高评估的准确性和有效性,对次级指标标准的选用要慎重.     

运动训练对决定长跑运动成绩的生理因素的影响

长距离跑运动训练目前普遍采用的方法主要来自于运动员试错和一些杰出教练员的经验总结。适宜的方法可能有利于提高长跑运动员最大摄氧量、乳酸阈和运动经济性。研究结果表明大强度运动和抗阻力训练可能十分有效,但研究存在较大的局限性。其中,最重要的原因缺少相关的长期实验研究。分子生物学的相关研究可能为选择这些适宜的训练方法提供帮助。通过发现和最大摄氧量、乳酸阈和运动经济性能力相关的基因,探讨其中生化和机械的信号通路等。     

基于Meta的太极拳锻炼对人体有氧能力影响分析

为评价太极拳锻炼对人体有氧能力的影响和太极拳训练处方的制定提供依据.以MEDLINE、PUBMED和中国学术期刊全文数据库、中国生物医学文献数据库为文献主要来源,搜集1990～2011年间公开发表的太极拳锻炼对人体有氧能力影响的相关文献,根据纳入标准和排除标准选择合适的文献,并对其进行质量评估和相关数据提取.对所选文献进行Meta分析后发现,太极拳锻炼后,最大摄氧量加权均数差为1.25 mL/kg/min,95%可信区间为0.77～1.73 mL/kg/min,平均最大摄氧量增加了6.12%.结果表明:太极拳锻炼是有效改善人体有氧能力的干预手段;为期6个月的训练时间较12个月或3～4个月的训练时间更能有效改善人体有氧能力.     

体质指数与心肺功能的增龄性变化及相关性研究

目的:研究体质指数(BMI)与心肺功能的增龄性变化特征,探讨二者的相关性。方法:以江苏省参加2011年国民体质监测的418名受试者为研究对象,使用身高体重计和功率自行车测试受试者的身高、体重、心脏功能能力和最大摄氧量等指标,研究不同性别BMI、心脏功能能力和最大摄氧量等指标的增龄性变化特征,分析BMI与性别、年龄、心脏功能能力和最大摄氧量等指标的相关性。结果:(1)男性BMI值的峰值出现在20-30岁年龄组,女性在该年龄段的BMI值则为谷值,男女性心脏功能和最大摄氧量的峰值均出现在30-40岁组年龄组,男女性BMI值、心脏功能和最大摄氧量三指标均在40-50岁组呈现不同程度的功能衰减趋势;男性BMI值、心脏功能和最大摄氧量三指标值均大于同龄组女性。(2)性别、年龄、心脏功能能力、最大摄氧量与BMI的相关度均较低,性别与BMI的关系是显著的(P<0.01)。(3)对机体进行适时的有氧运动干预可以有效地改善或提高人体的BMI和心肺功能。结论:在40-50岁进行长期的有氧运动干预可更为有效地改善或提高男女性的BMI和心肺功能。     

高中生有氧运动能力评价方法的比较研究

采用实验法、数理统计法对高中生有氧运动能力评价方法进行研究,结果显示:男、女生台阶指数与效标值最大摄氧量(VO2max)的相关性分别为:r=0.147,r=0.368;男女生功率车指数与VO2max的相关性为r=0.138,r=0.218;男、女生1 500m跑与VO2max的相关性分别为r=-0.265,r=-0.102;3种间接测试法都不太适合测试高中生有氧运动能力。     

自行车不同骑速能量消耗特征研究

目的:应用间接测量法测定自行车不同速度的能量消耗情况并建立骑车能耗预测方程。方法:选取健康成年人158名,年龄为20-30岁之间,其中女性78名,男性80名,使用CORTEX-3B(德国)便携式气体代谢仪测量受试者骑车过程中的耗氧量。结果及结论:耗氧量随运动强度增加而增加,相同骑速下男性耗氧量高于女性,超重人群耗氧量高于低体重和正常体重人群,正常体重和低体重间的差异无统计学意义。建立骑车能耗回归方程:VO2(ml/min)=96.653speed+10.625FFM-85.735gender-708.550,R2=0.704,P<0.01,该方程能较好的预测日常生活中的骑车的能量消耗值。     

北京师范大学女篮与国家青年女篮最大摄氧量及部分有氧耐力相关指标的比较

以北京师范大学与国家青年女篮为对象,通过活动平台测试法、对比分析法等,将2个组的最大摄氧量(maximal oxygen consumption,Vmax(O2))以及其他有氧耐力相关指标的数据进行研究分析,结果显示:国家青年女篮的有氧耐力水平明显高于北京师范大学女篮,这与运动员身体成分中的体质量、身高、去脂体质量和脂肪质量有很大的关系,并对此提出相关性的建议作为北京师范大学女篮今后努力的方向,为训练水平的提高提供有力的参考.     

锰酸锂正极锂离子二次电池纯电动汽车的研制

以100Ah的锰酸锂锂离子二次电池锂离子电池组和30kW交流电机组成了动力系统,研制了MGL6486EV电动汽车。电池组的电压为304V,能量为37kWh,电池组采用了智能管理系统（BMS）和均衡系统。电动机采用全数字适量控制,并具有刹车能量回收和防溜车功能。在充电时智能充电机始终与BMS保持通信联系,以保证电池组安全快速充电。车辆最高车速可达117km/h,0～50km/h加速时间为6.80s,50～80km/h加速时间为7.34s,爬坡度超过20%,续驶里程为204km,百公里耗电仅为19kWh。到目前为止该车辆已运行5万多km。     

锰酸锂正极锂离子二次电池纯电动汽车的研制

以100Ah的锰酸锂锂离子二次电池锂离子电池组和30kW交流电机组成了动力系统,研制了MGL6486EV电动汽车。电池组的电压为304V,能量为37kWh,电池组采用了智能管理系统(BMS)和均衡系统。电动机采用全数字适量控制,并具有刹车能量回收和防溜车功能。在充电时智能充电机始终与BMS保持通信联系,以保证电池组安全快速充电。车辆最高车速可达117km/h,0~50km/h加速时间为6·80s,50~80km/h加速时间为7·34s,爬坡度超过20%,续驶里程为204km,百公里耗电仅为19kWh。到目前为止该车辆已运行5万多km。     

列车节能运行的算法及实施技术研究

根据国内外列车节能研究的最新成果,综合利用既有的节能优化操纵方法,设计了列车节能运行的计算机算法,建立了列车节能运行的模拟系统.同时根据模拟系统的功能要求对不同目标速度及线路改造的情况进行了节能模拟,研究了不同目标速度、不同线路条件下的列车节能效果.结论指出:目标速度由60 km/h降低为50 km/h时,能耗消耗可减少14.4%;对线路进行适当改造可使能耗消耗减少9.2%,运营费支出降低8.9%.     

天津在路机动车活动水平调查研究

基于IVE模型,自行设计调查内容、时间和地点,对天津在路机动车进行实地调查,获取一定样本的机动车信息,进行统计和分析.研究结果表明,天津市实际在路机动车中轿车占显著比例,高达61%;市区快速路、主干路、居民路的平均车流量分别为2175、892和256辆/h;轿车在快速路、主干路、居民路上的平均行驶时速分别为27.45、20.82和14.63 km/h;车队中轿车的平均车龄为3.2 a,年平均行驶里程为1.2万km,出租车、公交车和卡车的高使用率分别达56.2%、81.8%、69.8%,且尾气控制水平较差.活动水平研究得到的目前天津市道路交通情况和在路车队的污染控制水平以及使用状况,为机动车排放清单模拟以及污染控制研究等提供基础数据.     

分布式驱动电动汽车动力转向系统混杂系统动力学及其切换控制

分布式驱动电动汽车是燃油汽车和电动汽车过渡的一种新型新能源汽车,动力转向系统(ECIPS) 作为电动化底盘集成控制系统(ECIS)的主要组成部分,对电动汽车的设计与装配具有重要的影响. 动力转向系统具有典型的不确定性、未建模动态、测量噪声和干扰等非线性动力学特征,是包含离散事件与连续事件的混杂动力学系统. 分析了分布式驱动电动汽车动力转向系统的控制结构、控制功能及其动力学行为,基于动力转向系统的输入/输出功能、控制状态和控制系统实现流程,建立了反映连续和离散控制行为的混杂控制系统模型. 建立了动力转向系统的混杂控制流程和切换控制结构,进行了25km/h和45km/h下的蛇形实验. 结果表明：在25km/h下,转向系统转矩的峰值和平均值分别降低了41.68%和41.79%, 在45km/h下,转向系统转矩的峰值和平均值分别降低了30.92%和30.67%,转向轻便性得到明显改善.混杂系统动力学模型及其混杂控制结构反映了分布式驱动电动汽车动力转向系统的动力学行为及其控制特征,不仅揭示了动力转向系统的连续系统工作行为,也反映了离散事件特征,对分布式驱动电动汽车控制性能的改善、智能化水平的提高提供了理论研究意义和工程研究价值.     

全轮驱动混合动力汽车再生制动系统控制策略

在传统汽车制动理论的基础上,基于最大回收制动能量和制动的安全性,提出了一种全轮驱动混合动力汽车制动能量分配与再生制动控制策略.综合考虑电机电池效率等限制因素后,进行整车再生制动系统建模和典型制动工况下的仿真.结果表明,在制动车速为30 km/h,制动强度Z分别为0.1、0.3、0.5下最大能量回收率分别可达87.5%、47.8%、28.6%,采用提出的制动能量分配与再生制动控制策略能满足整车制动力分配的要求,并实现高效的制动能量回收.     

面向事故分析的车身关键参数数值模拟计算

汽车碰撞事故再现方法中常用的动量/能量和变形/能量分析方法需要对所涉及车辆的部分参数(如恢复系数和刚度系数)进行确定,传统的参数确定方法需要通过多次实车碰撞试验进行统计分析计算,具有周期长、成本高等缺陷,不适应目前多品种小批量的生产方式.据此,提出利用被试验验证的整车有限元模型对上述参数进行多种速度下的数值模拟计算,并将模拟试验得到的恢复系数应用于一起真实碰撞事故的分析,结果验证了该参数的可靠性及该方法的可行性.     

商用汽车动力传动系参数的优化设计

为了对商用汽车动力传动系参数进行优化设计,在汽车动力性和经济性模拟计算的基础上,应用优化设计理论及方法,以汽车能量利用率为目标函数,提出了一种商用汽车传动系参数的优化设计方法.以某商用汽车传动系参数的优化为例,经过优化传动系参数后的计算结果表明:燃油经济性提高了3.82%;0～95(km/h)加速时间为57.45(s),动力性提高了1.63%.研究结果为商用汽车动力传动系参数的合理匹配提供了一种新的方法.     

加速度计在能量消耗预测中的应用研究综述

身体活动的能量消耗反映了人体力活动的水平,而体力活动水平与人类健康关系密切。在竞技体育中,对运动员能量消耗的准确测量更是对其机能监控和营养调控的重要依据。加速度计作为一种测量体力活动能量消耗的客观工具,因其简便易操作、体积小且不受测试者主观记忆和认知水平的影响,而又与测量能量消耗的金标准,双标水法和间接热量测定法都具有很高的相关性,近年来成为了国外测量体力活动能量消耗的研究中被广泛使用的一种方法。本文将对加速度计在能量消耗预测中的应用做一综述,以期为未来日常体力活动及体育运动能量消耗的预测研究提供参考。