给出的结果:模型->用在路面->结合人体->给出策略。
问题分析:从各阶段的能量转换入手,重点追踪其来源去处和损失。由于人体系统的复杂性,和计算的不确定性。转而去研究可控的路面情况。这个阶段的能量转换主要有前进的动能耗散的能量。
这部分能量大部分以阻力的形式消耗。在阻力中最大的贡献是风阻,其次是人体垂直的与风面的接触面积。体重也是不可缺少考虑因素,主要是在上坡的时候会增加负担。
因为选手们一般都是呈集群撞线的,获奖的与不获奖的选手之间时间差异不大,所以使用前10名UCI的速度为平均配速,先考虑理想情况下
假设:
摩擦系数不突变
路面无弯道
路面无起伏
微风
人骑行时迎风面积不变
风从斜方吹来
骑行平均速度一致
计算整个道路的功耗,即使一位没有任何技巧的骑手来完成整个路程,都需要耗费的能量。称之为基础耗能量。真实情况只比这个耗能多。
而自行车的能量是由人蹬脚踏板带动后轮前行。这块人的能量到自行车的脚踏板的转动是有能量损失的,相应的有转换效率。这块是生物和机械的交叉点,所以需要计算单位时间或者自行车转到一圈使用的能量,这块的输出能量:
输出=自行车前进动能+耗散能量
个人觉得没有必要研究人侧的生物力学部分,只要使用能量的转换就好。也就是说骑行时自行车会获得一个速度,那么相应的会获得一个消耗的能量值。这个能量也就是人需要输出的净功。
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