探秘高山滑雪项目背后的“科技范儿”(图)

点着烟,风在吹,在重庆大学结构实验室的风洞里,在高山滑雪道的模型前,可以清晰地看到烟雾随风乱飘。这里是雪场风环境研究点。这对运动员比赛有什么作用?冬奥会临近,科技日报记者走进重庆大学,探寻高山滑雪赛事背后的“科技”。

高山滑雪是雪场上速度最快、最危险的项目之一,被誉为“冬奥会皇冠上的明珠”。它起源于欧洲的阿尔卑斯地区,又称高山滑雪。它是在越野滑雪的基础上逐渐形成的,自1936年起被列为冬奥会项目。在这项比赛中,运动员利用自身的势能从山顶滑行到山底,获胜者是花费最少时间的人。

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在即将到来的北京冬奥会上,将有高山滑雪和速降项目。但由于我国的气候、滑雪设备和场地等原因,这项运动在我国兴起较晚,发展速度并不快。重庆大学参与的“科技冬奥会”专项旨在研究雪场风环境,为中国运动员和教练员提供决策依据和支持。

重庆大学“科技冬奥”团队成员、土木工程学院闫博文副教授等通过实地考察和3D建模高山滑雪速降速度,为高山滑雪者建立了实用、高效、准确的下坡模型。

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“我们的团队曾四次前往冬奥会场馆视察。通过对延庆赛区国家高山滑雪中心赛道的合理简化,建立了一个真实的赛道模型,并融入了此前建立的直+弯山体。下坡运动模型。”重庆大学“科技冬奥会”队员李科介绍,结合赛道风场数值模拟结果和有限的实测数据,并考虑环境风的影响在赛道上的不同方向,建立了高山滑雪速降。,创造了更全面、更有效的高山滑雪速降模式。

重庆大学风洞实验室曾对建筑物、桥梁等固定大型建筑进行实验,对运动员进行实验尚属首次。

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据了解,影响运动员滑行的因素包括运动员的体型、技战术、赛道条件、雪况、风速、滑雪装备特性等。骨骼肌力量等的作用,其中空气阻力与运动员的姿势有很大关系。从监测数据来看,场馆风速可达每秒20-30米以上,因此场馆环境中的风速方向也会对运动员的滑行产生很大影响。

“我们工作的第一部分是研究风环境,其中大约70%是由计算机完成的。首先通过计算机模拟整个地球的风环境,然后模拟特定区域的风环境为后续研究收集数据。” 李克介绍。

此外,有必要研究风与力的关系。“如果你知道力,你就能理解运动,如果你想知道力,你必须做数学建模。我们需要建立一个运动员下坡的模型,研究运动员采用不同姿势时的力量是什么,风载荷情况是什么。“李克介绍高山滑雪速降速度,本次研究将协助教练员为每位运动员制定集战术、装备和体能于一体的个性化科学训练计划,从而提高比赛成绩。”他们衷心希望国家队队员能在比赛中取得好成绩。游戏!”

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