研究目的:对比蝶泳S形和I形划臂动作的上肢关节角度、关节力矩、肌肉力等生物力学特征,从肌肉骨骼生物力学角度剖析两种技术的差异,探究蝶泳上肢运动规律以及推进力产生机制,为运动员改进蝶泳动作和预防运动损伤提供理论依据,进而为蝶泳划臂技术优化提供有价值的参考信息。研究方法:实验对象选用12名男性大学生游泳运动员,测试内容为S形和I形蝶泳划臂动作（在等动拉力器上完成）,设置三种阻力（初始阻力100 N、150 N和200 N）重复测试,每组动作连续完成10次,划频为40次/min。使用Vicon运动捕捉系统采集运动学数据,并根据牵拉阻力计算外部载荷。在Open Sim中进行两种划臂动作的肌肉骨骼仿真,通过逆向运动学、逆向动力学和静态优化,依次计算关节角度、关节力矩以及肌肉力。统计方法采用两因素重复测量方差分析,检验三种阻力条件下蝶泳S形和I形划臂技术上肢生物力学参数的差异,着重探讨划臂技术的主效应。研究结果:（1）S形划臂的最大划水速度显著小于I形划臂,但二者的平均划水速度在各阶段均无显著差异。S形划臂的肘关节最大屈曲角度和肩胛最大上回旋角度显著大于I形划臂,上臂最大水平内收角度显著小于I形划臂,而二者的前臂最大内旋角度无显著差异。S形划臂的肘关节屈曲角速度峰值和伸展角速度峰值显著大于I形划臂,上臂内旋角速度峰值显著小于I形划臂,而二者的前臂内旋角速度峰值和上臂内收角速度峰值无显著差异。（2）在抓水阶段,S形划臂的大圆肌最大肌力显著大于I形划臂,前锯肌、三角肌前束和上斜方肌最大肌力显著小于I形划臂,而二者的菱形肌和三角肌后束最大肌力无显著差异。在拉水阶段,S形划臂的肩胛下肌最大肌力显著大于I形划臂,冈下肌最大肌力显著小于I形划臂,而二者的胸大肌和小圆肌最大肌力无显著差异。在推水阶段,S形划臂的背阔肌、大圆肌和肱三头肌最大肌力显著大于I形划臂,而二者的菱形肌和三角肌后束最大肌力无显著差异。（3）在抓水阶段,S形划臂的肩关节内旋力矩峰值显著大于I形划臂,肩关节内收力矩峰值和屈曲力矩峰值显著小于I形划臂。在拉水阶段,S形划臂的肩关节内旋力矩峰值和内收力矩峰值显著大于I形划臂,而二者的肩关节屈曲力矩峰值无显著差异。在推水阶段,S形划臂的肩关节内旋力矩峰值和伸展力矩峰值显著大于I形划臂,而二者的肩关节内收力矩峰值无显著差异。研究结论:蝶泳两种划臂技术具有相似的动作时序特征,即“肘关节屈曲—前臂内旋—上臂内收—上臂水平外展—上臂内旋—肘关节伸展—前臂外旋”。胸大肌、小圆肌、菱形肌和三角肌后束在两种划臂技术中发挥的作用大致相同。S形划臂在抓水阶段有利于形成高肘姿势,但对于肩关节柔韧性要求更高;S形划臂的内划动作在短时间内提升划水速度的效果更好,在拉水阶段对于肩内收肌群的力量要求更高,并且更容易引发肩胛下肌的疲劳;S形划臂在推水阶段能够更有效地使用肱三头肌、背阔肌和大圆肌,同时应当重视肩外旋肌群的耐力训练。I形划臂的前臂始终处于内旋位,其上臂在抓水阶段进行水平内收,并且能够较早进入拉水阶段,其肩胛骨稳定肌群更容易产生疲劳;I形划臂在拉水阶段的持续加速效果更好,对于肩外旋肌群的力量要求更高;I形划臂推水阶段的推进作用效果较差,应当增加肱三头肌的快速收缩力量。