基于无网格方法的环境温度对乒乓球运动轨迹影响研究

摘要：

根据球员在不同比赛期间的比赛经验,乒乓球运动参数及环境温度对乒乓球运动轨迹有重要的影响.环境温度对空气密度和粘性影响很大,进而对空气中运动的乒乓球所受气动力造成影响,最终导致乒乓球运动轨迹、速度、转速和落点等发生变化.为此采用格子Boltzmann方程的无网格方法,数值求解乒乓球运动三维非定常流场,考虑温度对粘性影响的动态流场变化对乒乓球运动的影响,分析乒乓球运动诸参数时间变化曲线,通过对乒乓球运动动态流场的细微结构分析,探究影响乒乓球运动的流动机理.结果表明:乒乓球在空气中的运动必须考虑粘性作用及升阻力系数的变化;环境温度对乒乓球运动轨迹有较大影响,以乒乓球体半径为参考,在长度方向,0℃与15℃偏差为41.75％,15℃与30℃偏差为72.15％;在高度方向,0℃与15℃偏差为40.8％,15℃与30℃偏差为20.6％;在宽度方向,0℃与15℃偏差为19.53％,15℃与30℃偏差为4.85％;同时不同环境温度条件下乒乓球运动参数变化不同.乒乓球瞬态流场结构的变化是导致其运动参数变化的本质原因.基于以上研究,对球员训练及比赛提出以下建议:训练器件应该更加注意对于乒乓球与桌面碰撞后的轨迹运动,做出敏捷且准确的击球动作;在比赛过程中,应该重注环境温度对于轨迹的影响,为此需要对判断的击球点及击球动作做出适应性修正.

关键词：乒乓球轨迹、流场结构、环境温度、无网格方法

所属期刊栏目：32

分类号：G804.6(体育理论)

资助基金：国家自然科学基金项目51676131,51176129

在线出版日期：2018-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：390-396