Análisis estructural de una tabla de surf

tabla de surf
En Ingeniacity creemos que a través de la innovación todo es posible y que este tipo de aplicaciones tecnológicas tendrían que estar presentes en todos los deportes profesionales, por esa razón, os presentamos este primer planteamiento del análisis estructural de una tabla de surf.

OBJETIVO

El objetivo de este demostrador es simular y examinar las diferentes reacciones y cargas que experimenta una tabla de surf durante una sesión.

Las tablas de surf, normalmente son diseñadas basadas en la experiencia del shaper ( constructor y diseñador de tablas de surf) y de una manera tradicional a través del prototipaje.
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La introducción de simulaciones en la espiral de diseño podría tener un gran número de impactos positivos, como por ejemplo un considerable incremento en el rendimiento y la reducción de los costes de prototipaje.

Además de dotar tanto a fabricantes como a vendedores de argumentos de venta basados en números reales, incluso pudiendo llegar a la personalización de las tablas según el tipo de cliente.

DESARROLLO DEL ANÁLISIS

Elección de la tabla

Para este proyecto se ha seleccionado una tabla corta de surf de construcción tradicional, cuyas características son:

  • dimensiones de 6’0 x 19 x 23/8 ft
  • construida con espuma de densidad 30 km/m³, viga de madera y laminada con fibra de vidrio.

Análisis

La tabla ha sido modelada en 3D para su posterior análisis en el programa de FEA (análisis por elementos finitos) donde se han obtenido los resultados de las tensiones en flexión y torsión.

La flexión coloquialmente conocida como “flex” en la comunidad del surf, generalmente se conoce como la cantidad de desplazamiento centrar tomando como referencia los extremos de la tabla. Principalmente, el flex influye en la capacidad de respuesta y sensación de movimiento de la tabla.

En las siguientes imágenes podemos ver el análisis estático lineal en flexión con diferentes resultados.

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Desplazamiento
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Comparación del resultado sin deformación
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Estrés Von Mises

La torsión de una tabla es conocida como la cantidad de rotación que la tabla experimenta del centro a los carriles laterales. Normalmente menor torsión resulta en un tabla menos reactiva y más fácil de surfear, por otra parte un exceso en torsión podría resultar en una sensación de elasticidad y falta de respuesta. En grandes rasgos estas mediciones vienen influenciadas por la rigidez de la tabla.

En las siguientes imágenes podemos ver el análisis estático lineal en torsión con diferentes resultados.

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Desplazamiento
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Comparación del resultado sin deformación
Desplazamiento viga central de madera
Desplazamiento viga central de madera

CONCLUSIONES

Estos dos test son solo un ejemplo de las posibles evaluaciones que se podrían llevar a cabo en una tabla de surf,. Otro estudio interesante  podría ser el análisis de vibraciones.

Actualmente la manufactura y el diseño de las tablas de surf se ha desarrollado ampliamente, dando lugar a nuevas soluciones constructivas como por ejemplo: multi-densidad de espuma, vigas parabólicas de madera o cintas de carbono. Herramientas como la simulación de FEA nos ayudarían a evaluar nuevas tecnologías de manufactura o mejorar las actuales.

Como se ha comentado anteriormente, la introducción de simulaciones en la espiral de diseño tendría un impacto positivo en la innovación del producto, reduciendo costes de prototipaje y manufactura y acortando los tiempos de salida al mercado. Además de dotar tanto a fabricantes y vendedores de argumentos de venta basados en números reales, incluso pudiendo llegar a la personalización de las tablas según el tipo de cliente o incluso el tipo de ola.

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