关于跳台跳水体型系数设置的建模分析

主要研究了运动员的体型对跳水动作难度系数影响的问题.首先,根据附件1的信息,建立四种分析模型,得到受体型影响的主要跳水动作是翻腾和转体,它们的难度系数需要分段进行体型系数校正;其次,根据斜抛运动、机械能守恒定律、平行轴定理和角动量定理等相关物理知识,分别建立了基于身高、体重的完成跳水动作的两个时间模型,得到入水时间限制,以及体型限制每一个运动员入水前可进行翻腾转体动作的最大半周数;然后,确定校正系数设置的必要性,并利用多元非线性回归方法,及采集到的运动员身高、体重和成绩等数据,构建了体型校正系数确定方法的模型,得到与每一位运动员体型匹配的校正系数;最后,基于问题二约束条件、问题三所建立的模型,计算运动员的动作难度系数校正结果.建立的关于跳台跳水体型系数设置的模型,有效避免了体型对跳水动作难度系数的影响,使得难度系数的设置更加合理.     

跳台跳水体型校正系数的建模分析

针对运动员的体型对跳台跳水动作完成时间的影响,在原有跳水难度系数计算规则的基础上,提出一种新的体型校正系数的计算方法.首先分析了影响跳水难度系数的主要因素,建立了难度系数与影响因素之间的多元线性回归模型.其次基于动量矩定理和角动量守恒原理,对跳水动作进行分类并分别进行分析,建立人体在空中绕旋转轴运动的动力学方程,得到完成各跳水动作的时间与运动员体型之间的关系.最后建立体型校正系数计算模型,对原难度系数进行修正.修正后的难度系数在保证一定合理性的情况下,能够更加准确地反应不同体型运动员完成跳水动作的真实难度.     

运动员跳台跳水运动学分析

为探究运动员跳水完成动作时间与体型的关系,根据角动量守恒原理建立了跳台跳水的运动学模型.首先利用欧拉角描述人体的姿态参数,随后结合旋转矩阵推导各姿态角速度之间的关系;将人体分为9部分,分别计算各动作下的转动惯量;利用微元分析法求解人体姿态参数进而得到运动员完成翻腾转体等动作的完成时间.该运动学模型的建立与分析为跳水动作难度系数的设置提供了参考,为具有腾空类体育动作的运动学参数计算提供了方法.     

超声速流场中6自由度物体运动的模拟研究

物体在流场中自由运动的模拟有很广泛的应用,文章描述计算6自由度(6DOF)刚体在超声速流场中自由运动的一种方法.流体部分求解LES方程,亚网格模型为拉伸涡模型.激波和刚体边界周围区域采用迎风型WENO格式,湍流区域采用低数值耗散的TCD格式.时间推进采用三阶的SSP R-K法.刚体采用6自由度模型,刚体姿态用四元数来表示,控制方程为常微分方程,采用四阶Runge-Kutta法求解.文章给出若干算例来验证程序的有效性,结果理想.     

奇闻面面观

据调查发现,30％的跳水运动员都存在视力问题。这是因为他们在做跳水运动时,为了确保动作准确无误,入水的那一刻必须睁着眼睛。这样一来,眼睛就很容易受到水面强烈的冲击,伤害视网膜。长此以往,运动员的视力就会下降,甚至有失明的危险。不少跳水运动员提前退役,都是为了防止眼睛过度受损。     

基于时空图注意力网络的跳高轨迹预测

跳高运动由助跑、单脚起跳、越过横杆落地等一系列动作组成,跳高运动轨迹是一个复杂的因果系统.在每一个时间节点,运动员的身体姿态符合一定的规律约束.研究建立了跳高运动过程中关键身体关节节点坐标依时间变化的离散过程模型,每个时刻的各关节点位置向量由给定的之前若干个时刻的运动员关节点位置决定.跳高运动员肢体的摆动、关节点位置的变化都对运动员位移有重要作用.运动员重要关节点之间的相互作用,使得跳高运动轨迹难以刻画和预测.随着深度学习的发展,图神经网络在时空特征刻画和预测上具有优势.基于时空图注意力网络结合长短时记忆网络、门控循环单元(STGAT-LSTM、STGAT-GRU)建立了具有空间位置约束的跳高运动员关节点位置随时间变化的模型,用于推算跳高运动员重心和关节点位置轨迹.实验结果表明该模型能够很好地刻画跳高运动的过程,对于关节点位置的预测能够达到较好的效果.研究所提出模型的预测效果比基线模型准确性提高了0.02-0.03米.研究给出了基于神经网络模型进行跳高运动轨迹预测的可行解决方案,可作为跳高运动仿真和技术优化研究的重要参考.     

针对面板数据的半参数变系数可加模型的估计和推断

本文研究针对面板数据的半参数变系数可加模型的估计和推断问题,该模型将因变量与自变量之间的关系建模成未知函数的形式,并且假设它们之间的关系是随时间变化的.本文基于B样条方法估计未知的参数和函数.本文在允许(N,T)→∞的情况下建立各个估计量的渐近性质.通过大量的模拟评估所提出的估计方法的表现.最后,本文将所推荐的模型用于调查Fama-French三因子的时变行为.     

有限体积KFVS方法在二维溃坝中的应用

本文采用了基于KFVS格式的有限体积方法 (FVM)求解了控制水流运动的二维浅水方程 ,建立了二维水坝瞬间溃坝的洪水演进模型 .并应用此模型模拟了二维非对称溃坝和对称溃坝情形下坝左下角有障碍物时的洪水波演进过程 .模拟结果表明该数学模型对二维浅水运动的模拟很有效 .     

举重成绩研究

利用某届奥运举重比赛冠军成绩进行了成绩与体重之间关系的研究,通过机理分析建立了体重、肌肉、肌肉改进3个模型.使用Excel、Matlab等软件进行拟合,其中肌肉改进模型效果最佳.利用2008年北京奥运会实际赛果对模型进行了检验,效果较好.结论可以用于举重运动员比赛成绩的预测,为教练员指导训练提供参考.     

运动水平的多元分析

对排球运动水平应用多元分析进行总体评价 ,得出运动员的运动水平主要受心理素质 ,生理机能和技术水平发挥三方面共同作用。对因子分析法提出的综合因子作回归分析 ,得出了因子之间的相关性和重要性。最后 ,结合聚类分析给出一个等级的判别方法。