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滑雪場設(shè)計中的建模過程
發(fā)布時間：2014-04-22
滑雪場設(shè)計過程中最重要的階段是滑雪場建模。各種調(diào)查表明，滑雪場中受傷的關(guān)鍵因素是滑雪場設(shè)計建模的時候是否有足夠的考慮滑雪游客的安全。滑雪場，特別是帶有地形公園特點(diǎn)的滑雪場，是構(gòu)成顯著更大的傷害風(fēng)險的源頭，也是滑雪游客投訴的的重點(diǎn)。一個特別危險的情況是，滑雪場設(shè)計如果建模不到位，則可能導(dǎo)致脊髓損傷等災(zāi)難性的傷害或死亡，試問，有哪個滑雪場愿意看到這種情況的發(fā)生呢？ 那么在滑雪場建模過程中究竟應(yīng)該注意些什么呢？最重要的就是拋物線建模，當(dāng)跳躍著起跳的時候，對跳躍的各種拋物線模擬是十分重要的，比如，有些滑雪者會做出非常極端的跳躍姿勢，如果沒有對這些姿勢進(jìn)行足夠多的模擬，那么勢必會增加其降落時的出意外的概率。此外，對于空中轉(zhuǎn)體造成的影響也應(yīng)該充分建模，比如，凹曲度等，這些都有可能導(dǎo)致不自主的反轉(zhuǎn)。因此，了解凹曲率和跳躍姿態(tài)可以非常有效的減輕風(fēng)險，雖然不能100%的避免和消除這些風(fēng)險。 在滑雪場設(shè)計的時候，另一個需要模擬的是跳線，為了模擬這種現(xiàn)象，跳線被視為一個剛體近似于類似什么人會期望從一個新手跳線。旋轉(zhuǎn)取或改變在空中的跳躍姿態(tài)將被分別對待。對于大規(guī)模運(yùn)動的情況，滑雪者與雪地接觸的過程中包含了正常和非正常的摩擦力。一旦空氣中存在其它異物，那么摩擦力就會改變，根據(jù)自由下落與角動量守恒定律，滑雪者的跳線就會發(fā)生改變。如在以前的工作中，阻力和升力改變跳躍距離小于10%為小型和中型的跳躍，這里將被忽略。其他ECTS如科里奧利和Magnus力可以忽略不，如果再忽略阻力和升力，那么在空氣中的跳線的運(yùn)動的中心是一個經(jīng)典的拋物線軌跡。 對于一個簡單的建模示例，考慮反相旋轉(zhuǎn)，用于從標(biāo)準(zhǔn)桌面跳這是最廣泛使用的設(shè)計計算的軌跡，雖然沒有內(nèi)置到任何標(biāo)準(zhǔn)。這一跳形狀的數(shù)學(xué)簡單性允許對感興趣的同樣數(shù)量的簡單表達(dá)式。結(jié)果更一般的形狀是簡單的，但需要數(shù)值解。我們在研究中發(fā)現(xiàn)，如上面所討論的特點(diǎn)是大當(dāng)量下降高度的滑雪場設(shè)計并不是其潛在的影響危害的最佳點(diǎn)。然而，我們重點(diǎn)談及的是跳線的相互作用，而非高度。 總之，一個合理、高效的建模在滑雪場設(shè)計中是無可替代的步驟，需要滑雪場設(shè)計方認(rèn)真對待。 |