Cover | 1 |
Urheberrechtshinweis | 5 |
Zusammenfassung/Abstract | 6 |
Inhaltsverzeichnis | 7 |
Abbildungsverzeichnis | 10 |
Tabellenverzeichnis | 15 |
Abku?rzungsverzeichnis | 16 |
Vorbemerkung | 18 |
1 Einleitung | 20 |
2 Forschungsgegenstand und Problemstellung | 21 |
3 Zielstellung der Arbeit | 27 |
4 Theoretische Grundlagen | 29 |
4.1 Sportliche Technik | 29 |
4.1.1 Gerätturndisziplin Sprung | 29 |
4.1.2 Biomechanische Aspekte des Sprungs | 30 |
4.2 Grundlagen der Modellierung und Simulation | 38 |
4.2.1 Modellbildung | 39 |
4.2.2 Modellevaluation | 40 |
4.2.3 Methoden der Modellentwicklung | 41 |
4.2.4 Grundlagen zur Simulation | 42 |
4.2.5 Simulationsmethoden | 42 |
4.3 Darstellung des Konzepts fu?r die Sprungbrett-Modellentwicklung | 43 |
4.4 Entwicklung eines Brettmodells | 47 |
4.4.1 Modellierung des Sprungbretts | 48 |
4.4.2 Evaluierung des Sprungbrettmodells | 51 |
5 Entwicklung eines Prototypmodells | 52 |
5.1 Bestimmung der physikalischen Eigenschaften des Sprungbretts als Grundlage der Modellierung | 52 |
5.1.1 Bestimmung der Biegelinie | 53 |
5.1.2 Bestimmung der Federparameter – Federhärte und Dämpfung | 55 |
5.1.3 Bestimmung des Elastizitätsmoduls des Oberbretts | 56 |
5.2 Modellierung des Gymnova-Sprungbretts | 57 |
5.3 Modellevaluierung | 60 |
5.3.1 Federkomponenten | 60 |
5.3.2 Vertikale Verschiebung des Oberbretts | 61 |
5.4 Zusammenfassung | 63 |
6 Modelloptimierung | 64 |
6.1 Statische Modelloptimierung – Anpassung der physikalischen | 64 |
6.1.1 Bestimmung der Biegelinie | 64 |
6.1.2 Neuberechnung der Ersatz-Drehfedersteifigkeit | 66 |
6.1.3 Simulative Näherung der Drehfedersteifigkeiten der Segmentverbindungen | 67 |
6.1.4 Vergleich der vertikalen Oberbrettverschiebung | 69 |
6.2 Dynamische Modelloptimierung – dynamischer Fallversuch | 71 |
6.2.1 Analyse Oberbrett- und Bodenreaktionskräfte bei der Einleitung eines Kraftstoßes | 71 |
6.2.2 Modellierung – Kontaktkraft Fallmasse – Oberbrett | 77 |
6.2.3 Modellierung Oberbrettschaum | 77 |
6.2.4 Modellierung – Kontaktkraft Rahmen – Umgebung | 78 |
6.2.5 Simulation und Auswertung des FIG-Falltests | 80 |
6.2.6 Vergleich der Oberbrett- und Bodenreaktionskräfte zwischen Modell und Sprungbrett | 82 |
6.3 Zusammenfassung | 83 |
7 Simulation und Analyse wirkender Bodenreaktionskräfte beim Drop-Jump | 84 |
7.1 Experimentelle Durchfu?hrung von Drop-Jumps | 84 |
7.2 Simulation von Drop-Jumps | 86 |
7.3 Vergleich zwischen simulierten und real ausgefu?hrten Drop-Jumps | 89 |
7.4 Zusammenfassung | 89 |
8 Simulation und Analyse von Bodenreaktionskräften bei Überschlagspru?ngen | 90 |
8.1 Experimentelle Durchfu?hrung von Überschlagspru?ngen | 90 |
8.2 Simulation von BRK bei Überschlagspru?ngen | 92 |
8.3 Vergleich zwischen simulierten und realen Bodenreaktionskräften bei Überschlagspru?ngen | 95 |
8.4 Zusammenfassung | 99 |
9 Ableitung der auf den Sportler wirkenden Kräfte | 100 |
10 Modellanpassung auf weitere Sprungbretttypen | 103 |
11 Überfu?hrung in die Sportpraxis | 105 |
11.1 Integration in das MIS-Sprungtisch-Konzept | 105 |
11.1.1 Ermittlung der Kräfte | 106 |
11.1.2 Bestimmung des Körperschwerpunkts (KSP) | 107 |
11.1.3 Erfassung Kraftangriffspunkt | 108 |
11.1.4 Berechnung des Drehimpulses | 109 |
11.1.5 Berechnung der Abfluggeschwindigkeit | 109 |
11.2 Praktische Anwendung der Parameterberechnung | 110 |
11.2.1 Einleitung | 110 |
11.2.2 2-D-Kinemetrie zur Bestimmung der KSP-Lage und | 110 |
11.2.3 Vertikale KSP-Abfluggeschwindigkeit | 111 |
11.2.4 Breitenachsendrehimpuls | 112 |
11.3 Ergebnis und Diskussion | 113 |
12 Diskussion | 114 |
13 Ausblick | 119 |
14 Literatur | 121 |