总体概要文章主要探讨了游泳者如何通过控制自由泳（前爬泳）的划水频率来调节游泳速度，从流体动力学的角度分析了阻力和推进力与速度的关系。研究发现，阻力与速度的立方成正比，因此提高速度需要更有效的技术来减少阻力并最大化推进力。划水频率在一定范围内增加可以提高速度，但超过某个点，速度会下降，这可能与手部攻角的改变和推进力减少有关。此外，踢腿在高速游泳中的作用存在争议，一些研究显示在高速时踢腿可能产生负向推进力。总的来说，游泳者需要优化上肢动作以提高效率，并在速度控制中找到最佳划水频率。 核心要点游泳速度控制： 阻力与速度关系： 推进力来源： 划频与速度： 踢腿影响： 模拟方法比较： 计算机流体动力学(CFD)： 能量成本与效率： 技术优化建议： 未来研究方向：
段落概要Introduction文章介绍部分阐述了游泳生物力学和生理学技术的发展如何促进对游泳性能理解的提升，强调结合生物力学和生理学研究对于提升游泳者和教练的洞察力的重要性，并指出尽管已知一些关键因素，但关于阻力和推力如何随速度变化以及踢腿对推进力贡献的研究仍不充分。 Relationships between swimming velocity and the mean thrust and resistive force该部分探讨了游泳速度与平均推力和阻力之间的关系，研究方法包括能量代谢法和MAD系统等，发现阻力与速度平方成正比，而Narita等人提出的MRT方法则显示阻力与速度立方有关。游泳速度增加时，手部在水中产生的涡流和湍流可能增加，导致MAD系统可能低估阻力。同时，划频与速度和阻力呈正相关，但因速度和划频紧密关联，其关系解释较为复杂。 Swimming motion simulation at various swimming velocities该部分介绍了在不同游泳速度下使用计算机模拟研究游泳动力（D）和阻力（T）的方法，特别是CFD和SWUM模型。CFD虽然能详细分析流体动力，但计算时间长，不适合大量模拟。SWUM模型计算时间短，适用于模拟不同速度的自由泳，且在验证中表现出与实验结果的误差在合理范围内。模拟结果显示，上肢在推进力中起主要作用，手部贡献最大，但上臂可能增加阻力。随着划频（SF）增加，速度先增后减，上肢推力增加并在SF=1.1Hz时达到峰值，而下肢在低速时对推进的贡献大于高速时。 Measurement of biomechanical and fluid mechanic parameters using actual swimmers该部分介绍了对实际游泳者手部产生的流体力进行测量的实验研究，指出传统准静态方法可能低估高速运动中的流体力，而压力分布测量方法能更准确估计因不稳定性（如湍流和旋涡）引起的流体力，并能结合3D水下运动分析得到力的方向。实验发现，手部速度在SF=100%时达到峰值，然后趋于平稳或轻微下降，而手部在划水阶段的压力和推动力随着SF的增加而增加，但超过一定值后会下降，表明SF对速度有影响，但过度增加可能对性能产生负面影响。 Practical implication and recommendations文章建议，短距离游泳者应通过提高推进效率（ηp）来克服大阻力，手蹼训练可能有助于最小化动能浪费并最大化向游泳方向的上肢力量，而不仅仅是增强力量；同时，不应忽视滑行阶段的下扫和内扫动作中的推进力技术，需要进一步研究以优化游泳表现。
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