悬空树状刚体系统动力学方程应用

本文简述了R.E.Roberson, J.Wittenburg推出的关于用球铰连接的刚体系统动力学方程.作者根据该方程编写了计算程序.该程序功能是:给定系统初瞬时的姿态和各刚体之间的相对运动,计算出系统质心和主块质心的位置及速度的变化规律,各刚休的相对角速度、绝对角速度、布里恩角和布里恩角对时间的一阶导数的规律等.将该程序应用于人体运动分析时,可帮助教练员论证设计动作的可行性.作者用该程序计算了一实例.对运算结果所作的扼要分析,表明该程序是行之有效的.     

双杠大回环动作的动力分析

1 人体模型化。本应用R·E．Roberson，J．Wittenburg提供的有根树状刚体系统动力学方程，对某少年运动员“Li”的双杠大回环动作进行了动力分析．根据运动员在双杠上的动作情况，将人体模拟成7块刚体组成的有根树状刚体系统．其系统结构与有向图见图1．     

背越式跳高动作仿真研究

根据多体动力学原理,建立背越式跳高运动的人体力学模型和数学模型,进行计算机仿真研究,揭示了运动全过程的运动生物力学规律.分析研究表明:运动员在倒二、倒一步助跑和起跳的缓冲阶段,人体重心位置都向前向下移动,其水平和垂直速度变化趋势亦基本一致.蹬地开始后的前0.02秒内人体重心水平速度均突然下降,然后逐渐上升.其垂直速度则是逐渐上升,而后期下降.正由于这三个运动技术阶段的落地、蹬地姿态各不相同,导致它们的运动生物力学特性各有特色.这与国外优秀运动员的影片解折结果基本一致.本研究可为运动员的科学训练,提高成绩提供理论依据.     

新空翻动作的仿真与分析

本文应用多体系统动力学理论采用试验的方法,对一组高速摄影图片中的"起跳转体90°,分腿团身空翻一周"动作进行仿真研究,将运动员人体结构简化为一悬空树形结构系统的模型,它由11个环节组成的.通过仿真研究,已经揭示了实现该动作所需要的初始运动条件及运动全过程的运动生物力学特性.并对侧空翻转体运动的稳定性进行了论证,为教练、运动员实现这一新动作提供了理论依据.     

高低杠大回环运动的动力学分析与动作优化

本文是继"有根树状刚体系统动力学方程应用"一文所提出的方法,对汪芳高低杠大回环运动进行动力分析,指出所做动作的缺点,并进行多次动力学运算,得到优化动作的力学特性.由此形成动作优化方案,使教练提出的动作优化的训练设想具体化.从而为实现优化训练提供了理论基础.