Design of a three-dimensional hand/forearm model to apply computational fluid dynamics
The purpose of this study was to develop a three-dimensional digital model of a human hand and forearm to apply Computational Fluid Dynamics to propulsion analysis in swimming. Computer tomography scans of the hand and forearm of an Olympic swimmer were applied. The data were converted, using image...
| Main Authors: | , , , , , , |
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| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Instituto de Tecnologia do Paraná (Tecpar)
2010-04-01
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| Series: | Brazilian Archives of Biology and Technology |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1516-89132010000200024 |
| Summary: | The purpose of this study was to develop a three-dimensional digital model of a human hand and forearm to apply Computational Fluid Dynamics to propulsion analysis in swimming. Computer tomography scans of the hand and forearm of an Olympic swimmer were applied. The data were converted, using image processing techniques, into relevant coordinate input, which could be used in Computational Fluid Dynamics software. From that analysis, it was possible to verify an almost perfect agreement between the true human segment and the digital model. This technique could be used as a means to overcome the difficulties in developing a true three-dimensional model of a specific segment of the human body. Additionally, it could be used to improve the use of Computational Fluid Dynamics generally in sports and specifically in swimming studies, decreasing the gap between the experimental and the computational data.<br>O objetivo do presente estudo foi desenvolver um modelo digital tridimensional de uma mão e um antebraço humano para aplicar a Dinâmica Computacional de Fluidos ao estudo da propulsão em natação. Foram aplicados procedimentos computorizados de tomografia axial na mão e antebraço de um nadador Olímpico. Através de técnicas de processamento de imagem, os dados foram convertidos em coordenadas tridimensionais, que podem ser utilizadas em programas de simulação computacional. Através dos resultados encontrados, foi possível verificar uma semelhança quase perfeita entre o segmento humano e o modelo digital. Esta técnica pode ser utilizada como uma forma de ultrapassar as dificuldades em desenvolver um modelo digital tridimensional de um segmento específico do corpo humano. Complementarmente, pode ser bastante útil na melhoria da utilização da Dinâmica Computacional de Fluidos no Desporto, de uma forma geral, e, mais especificamente, nos estudos em natação, diminuindo a diferença entre a investigação experimental e a investigação computacional. |
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| ISSN: | 1516-8913 1678-4324 |