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鲨鱼皮泳衣(鲨鱼皮泳衣原理流体力学)

来源:www.fuzhangcheng.com  时间:2022-11-30 11:22   点击:240  编辑:皇甫豪   手机版

1. 鲨鱼皮泳衣原理流体力学

人类模仿鲨鱼发明了鲨鱼形潜艇、鲨鱼皮泳衣、鲨鱼鳍尾翼、汽车引擎盖等,这都是生物仿真和生物制造技术的产物。人类通过鲨鱼外形发明了鲨鱼形潜艇,运动速度非常快,根据鲨鱼皮设计出的鲨鱼皮泳衣,摩擦力小,速度加快,根据鲨鱼翅,汽车公司发明了鲨鱼鳍尾翼。

根据鲨鱼腮发明了汽车引擎盖鲨鱼腮侧风口。根据鲨鱼皮的低摩擦的性能,以后在石油输送管道工程中减小液阻,减小沿程损失等地方均会使用。

2. 鲨鱼皮泳衣微观结构

鲨鱼皮泳衣是Speedo公司出产的一种模仿鲨鱼皮肤制作的高科技泳衣。1999年10月,国际泳联正式允许运动员穿鲨鱼皮泳衣参赛。2000年悉尼奥运会,伊恩·索普穿着鲨鱼皮泳衣一举夺得3枚金牌,使得鲨鱼皮泳衣名震泳界。2009年世锦赛身着鲨鱼皮泳衣的菲尔普斯败给了身着Arena产品的比德尔曼,鲨鱼皮泳衣在高科技泳衣领域的地位被赶超。2009年7月,国际泳联决定于2010年5月之前全球禁用高科技泳衣。从2000年到高科技泳衣被禁止使用,鲨鱼皮泳衣在期间世界纪录的打破上起了巨大的作用,也经历了从高科技泳衣行业的一家独大到被其他公司赶超的过程。

什么是鲨鱼皮泳衣 鲨鱼皮泳衣的工作原理

鲨鱼皮泳衣的工作原理

鲨鱼皮泳衣是人们根据其外形特征起的绰号,其实它有着更加响亮的名字:快皮,它的核心技术在于模仿鲨鱼的皮肤。生物学家发现,鲨鱼皮肤表面粗糙的V形皱褶可以大大减少水流的摩擦力,使身体周围的水流更高效地流过,鲨鱼得以快速游动。快皮的超伸展纤维表面便是完全仿造鲨鱼皮肤表面制成的。此外,这款泳衣还充分融合了仿生学原理:在接缝处模仿人类的肌腱,为运动员向后划水时提供动力;在布料上模仿人类的皮肤,富有弹性。实验表明,快皮的纤维可以减少3%水的阻力,这在1%秒就能决定胜负的游泳比赛中有着非凡意义。根本原因:“鲨鱼皮”使用了能增加浮力的聚氨酯纤维材料。1999年10月,国际泳联正式允许运动员穿快皮参赛。

超声缝合技术是当今最先进的服装缝合技术,大名鼎鼎的Speedo公司生产的“鲨鱼皮”泳衣,就是应用该技术缝合,并借此技术将泳衣产生的阻力降低到最低点的。

该技术的工作原理是利用高频率振荡由焊头将声波传送至工作物熔接面,瞬间使工作物分子产生摩擦,达到塑料熔点,从而完成固体材料迅速溶解,完成焊接。其接合点强度接近一整块的连生材料,只要产品的接合面设计得匹配,完全密封和无针脚是绝对没有问题的。

国内已经有多家公司可以生产国际先进水平的超声缝合机,相信这种技术会在不远的将来得到更广泛的应用。

3. 游泳运动员的泳衣是鲨鱼皮

不会漏点的,泳衣是游泳时最重要的装备之一,一件穿着舒适设计新颖的泳衣能让你在泳池中变得更加自信。运动员们在比赛时通常身着竞技泳衣,我们熟悉的“鲨鱼皮”就是其中一款。在平时的游泳活动中,训练型泳衣无疑是最好的选择,紧身设计的泳衣适合于游泳运动,花纹的设计也不会让泳衣看起来太过单调。

而在海边戏水时,休闲款的泳衣宽松舒适,众多的款式设计中总有一款是你喜欢的。当然,也不能忘了给孩子们买上一款合适的儿童泳衣,穿着漂亮的衣服,孩子们学习游泳的兴趣也更浓了~

竞技泳衣

说到竞技型泳衣,最为出名的大概就是speedo公司生产的“鲨鱼皮”泳衣了。当年菲尔普斯便是身着这款泳衣在奥运赛场上连夺数枚金牌。“鲨鱼皮”泳衣的仿生结构模仿鲨鱼皮肤设计,能有效的减小阻力提高游速3%~7%,甚至之后的产品还有增加浮力的效果。

在2008年以后,国际泳联对比赛的泳衣做出了限制,现在比赛时选手们穿着的泳衣已经没有那么大的助力性了。高科技泳衣的价格往往也十分高昂,并且使用寿命很短。从舒适度的角度来说也并不适合训练时长时间的穿着。因此,竞技型泳衣对于普通爱好者来说并不是个合适的选择

4. 鲨鱼皮泳衣的哲学原理

鲨鱼皮面料是一种泳衣的材质,布料有弹性,利用仿生学原理,减少水的阻力。鲨鱼皮面料经过改进,逐渐成为一种在日常生活中可以穿的料子。增加了柔软和透气性,像人体皮肤一样的呼吸,还可以把体内多余水蒸气导出体外,隔绝外界雨雪的侵袭,透气性和耐磨度都很好

5. 游泳的流体力学原理

一、蛙泳收腿阶段的流体力学分析

蛙泳收腿包括收大腿和收小腿,在收腿阶段不但不产生推进力反而产生很大的游进阻力阻碍运动员向前游进,这大大地减慢了游进速度,收腿时产生的阻力以外型姿态阻力为主。

收腿时我们主要考虑的两个重要因素,一是大腿收腿时对水形成的截面所产生的阻力;二是收腿速度对阻力的影响。

1、正确的收腿技术是:少收大腿,尽量使大腿与躯干保持较大的钝角;多收小腿,小腿尽量保持在大腿截面的投影内。

我们在蛙泳腿教学和训练中,一定要注意减小阻力的练习,因为减小阻力与增大推进力在游泳中同样重要。初学者在学习蛙泳腿的时候,要让他们认识到收腿产生的阻力对蛙泳游进速度的影响,认识到收腿的重要性并在学习中掌握正确的收腿技术。

2、收腿速度与阻力的关系是,游速越快,阻力越大,因此理论上为减小收腿时的外型姿态阻力,必须放慢收腿速度,但我们不能牺牲游进速度来减小阻力,这样做再减小阻力也是无意义的。所以,尽管原理上要减小阻力必须降低收腿速度,但在实际教学训练中,实验证明如果收腿速度过慢会影响整个游泳动作的协调性和节奏感,并且影响划水频率,虽然减小了游进阻力但也减慢了游进速度。在高水平比赛中运动员快收腿虽然产生较大阻力,但带来各种优势:较好的划水频率,手脚配合时更好的节奏感和协调性等优势大大地消减了快收腿时产生较大阻力的影响。

经以上分析,对蛙泳初学者来说,最重要的是正确的收腿姿势以及如何更好地减小阻力,练习时要慢收腿,体会正确收腿动作和如何更好地减小阻力,在体会正确动作后才能进一步学习快收腿与快速划臂的有效配合进而提高速度。对于已经掌握正确动作的练习者来说,应加强练习身体动作的协调性和节奏感,臂腿合理有效配合,这时候的收腿必须快速完成以适合快速划水来保持动作的一致性和连贯性。尽管收腿快产生较大的阻力,但它带来的实效会抵消它带来的不利,有助于提高游速。

二、蛙泳脚外翻、蹬夹阶段的流体力学分析

蛙泳脚外翻、蹬夹动作是蛙泳腿动作中产生推动力阶段。这一技术动作掌握的好坏,不但直接影响推进力的大小,并且对游进速度起着决定性的作用。蛙泳腿此时产生的推进力主要是阻力推进力,根据牛顿第三定律作用力与反作用力的原理,向后蹬夹时对水产生的阻力越大,水对人的反作力就越大。

1、蛙泳脚外翻时并不产生推进力,但对下一阶段更好地蹬夹起着关键性作用。脚外翻时,正确的对水攻角可使向后的截水面积增大,从而增大阻力推进力。

2、影响阻力推进力大小的因素,除了受脚外翻的对水攻角影响之外,还有一个更重要的因素是水流速度,所以要增加推进力最好的办法是加快相对水流速度。

经以上分析:在蛙泳腿的蹬夹技术中速度一定要快,这样才能产生更大的推进力;如果蹬夹速度过慢根本产生不了推进力甚至还会产生阻力。

三、结论

1、蛙泳收腿阶段,应尽量少收大腿,使大腿与躯干呈较大的钝角;小腿收腿动作尽量在大腿的投影面内完成;要快速完成整个收腿的动作。

2、脚外翻时,尽量使脚外翻接近90度,从而形成最好的对水角度。

3、腿的蹬夹动作要快速有力完成,保持动作的连贯性。

4、各个动作环节并不是分割的,应连续完成。

四、技巧

想要更快的学会蛙泳就应该注意两个手臂,一定要自然的伸直,然后和水面保持平行,身体呈现一条直线,手臂向前伸,肩关节需要向内旋,然后手掌心转向斜下方,手腕的部位稍稍勾起,然后分开向斜下方进行压水,腿部的动作也很重要,一定要放松脚踝,在进行瘦腿动作的时候并没有推动力,所以不需要用很大的力气来收腿,收腿以后两条腿不需要夹的很紧,当然也不能分开,完成以后脚掌的地方应该尽量的和臀部贴近,这样可以让踢腿的距离变得更大,应该把脚板勾起,然后脚趾朝外,两个肩膀和两个膝盖的距离应该是差不多的,两个膝盖距离越宽,那么水的阻力也就会越大。所以应该注意一下,踢水到两个膝盖伸直的时候,两个脚的距离也应该和肩膀差不多宽,把两个脚并起来,对于业余游泳的人来说,并不需要把脚板伸直,只要把脚板放松就可以了。蛙泳手脚的配合也很重要,两个手抓水的时候,两个脚需要伸直,两个手向内划水的时候两条腿需要收起,两个手向前伸到一半的时候两个脚要开始踢水,这就是蛙泳的一些技巧。

6. 鲨鱼启发人们发明泳衣的原理

 一件泳衣,在悉尼奥运会上改变了世界泳坛的格局。几乎大半金牌得主都穿上一种特殊的泳衣——“连体鲨鱼装”。这种鲨鱼装仿造了海中霸王鲨鱼的皮肤结构,泳衣上设计了一些粗糙的齿状凸起,能有效地引导水流,并收紧身体,避免皮肤和肌肉的颤动。第二代鲨鱼装又增加了一些新的亮点,加入了一种叫做“弹性皮肤”的材料,可使人在水中受到的阻力减少4%。此外,还增加了两个附件,附在前臂上由钛硅树脂做成的缓冲器能使运动员游起来更加轻松,附在胸前和肩后的振动控制系统则能帮助引导水流。二代鲨鱼装泳池称霸  在雅典奥运会男子游泳比赛中,和美国泳坛“神童”菲尔普斯等名将共同大放异彩的将是他们的装备:第二代鲨鱼装FS2。  作为新兴的奥运科技产物之一———鲨鱼装,是四年前的悉尼奥运会才被世人广为关注的。在2000年悉尼奥运会上,包括索普在内的130余名选手穿着第一代鲨鱼装———FS1跳进游泳池,结果他们共夺得32枚游泳金牌中的26枚。  游泳是奥运项目中较古老的项目,上世纪40年代,穿惯了亚麻等质地服装的游泳运动员们开始使用丝绸游泳衣。在上世纪50年代后期,随着石油科技的发展,尼龙游泳衣开始风靡世界,并大量出现在奥运游泳池中。1972年慕尼黑奥运会上,只有单方向伸缩性的毛衣游泳衣让许多选手夺得了奥运金牌。上届奥运会出现的FS1鲨鱼装模仿了鲨鱼的皮肤,使选手在水中行进时游泳衣能紧贴在身上,更有效地减少游泳阻力,同时能降低选手身体上下的压差阻力。据称第二代鲨鱼游泳衣FS2在继承FS1的诸多优点外,还借鉴了飞机设计中的动力学原理,在游泳衣的背部和臀部设计了一些肋骨状的凸起,以使选手在行进中可以降低10%的水流阻力。每件FS2的市场售价超过4800元人民币。

7. 鲨鱼皮游泳衣原理

鲨鱼皮泳衣,Speedo公司出产的一种模仿鲨鱼皮肤制作的高科技泳衣。1999年10月,国际泳联正式允许运动员穿鲨鱼皮泳衣参赛。

2000年悉尼奥运会,伊恩·索普穿着鲨鱼皮泳衣一举夺得3枚金牌,使得鲨鱼皮泳衣名震泳界。

2009年世锦赛身着鲨鱼皮泳衣的菲尔普斯败给了身着Arena产品的比德尔曼,鲨鱼皮泳衣在高科技泳衣领域的地位被赶超。

2009年7月,国际泳联决定于2010年5月之前全球禁用高科技泳衣。从2000年到高科技泳衣被禁止使用,鲨鱼皮泳衣在期间世界纪录的打破上起了巨大的作用,也经历了从高科技泳衣行业的一家独大到被其他公司赶超的过程。

8. 鲨鱼皮泳装可以有效()水阻力

鲨鱼式连体泳衣是仿生鲨鱼皮的生物做原理制作的。鲨鱼表皮覆盖着一层薄薄的鳞片,游动时水流划过皮肤表面,被微小鳞片分流,可以有效降低水的阻力,使鲨鱼的游动符合最佳的流体力学。

鲨鱼皮泳衣也是同样道理,摸上去感觉很粗糙,就是表面模仿了鲨鱼的鳞片

9. 仿生学鲨鱼皮与泳衣原理

第一代鲨鱼装模仿了鲨鱼的皮肤,在泳衣上设计了一些粗糙的齿状突起,以有效地引导水流,并收紧身体,避免皮肤和肌肉的颤动。

第二代鲨鱼装又增加了一些新的亮点,加入了一种叫做“弹性皮肤”的材料,可使人在水中受到的阻力减少4%。此外,还增加了两个附件,附在前臂上由钛硅树脂做成的缓冲器能使运动员游起来更加轻松;附在胸前和肩后的振动控制系统能帮助引导水流。

10. 游泳衣原理

速干游泳裤的原理是.利用水滴的最小直径与水分子或空气分子直径之间的差异。采用微孔薄膜。利用织物内外层,不同成分的亲水因子和厌水互相作用达到防水透气的效果。

采用这种形状记忆聚氨酯产生防水透气织物可以采用无孔层压或涂层方式,减少了由于微孔而在使用过程中产生微孔的存在阻塞等缺点利用形状记忆高聚物的特性。

大部分的速干衣裤都是由化纤面料制作而成,通过一系列的加工,使其拥有比平时衣裤不同的功能。

当速干衣被打湿后,在体温和风力的作用下,很快就会干燥。速干衣裤大致分为三种:高密度织物、涂层织物、叠层复合织物。

11. 鲨鱼鳞片制作泳衣的原理

人类模仿鲨鱼发明了鲨鱼形潜艇、鲨鱼皮泳衣、鲨鱼鳍尾翼、汽车引擎盖等,这都是生物仿真和生物制造技术的产物。人类通过鲨鱼外形发明了鲨鱼形潜艇,运动速度非常快,根据鲨鱼皮设计出的鲨鱼皮泳衣,摩擦力小,速度加快,根据鲨鱼翅,汽车公司发明了鲨鱼鳍尾翼。

根据鲨鱼腮发明了汽车引擎盖鲨鱼腮侧风口。根据鲨鱼皮的低摩擦的性能,以后在石油输送管道工程中减小液阻,减小沿程损失等地方均会使用。

扩展资料

鲨鱼属于脊椎动物门软骨纲板鳃亚纲,海生,少数种类进入淡水,为一群游速快的中大型海洋鱼类。鲨内骨骼完全由软骨组成,常钙化,但无任何真骨头组织,外骨骼不很发达或退化,身体常被皮齿,牙多样化,具有硬肌,但膜骨则永不存在,脑颅无缝。上额由腭方软骨组成,下额由梅氏软骨组成。最新研究表明,鲨体内含有多种生物活性成分,如抗癌因子、角鲨烯、黏多糖等等。

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