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Ingeniería y deporte

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El nivel de exigencia en el mundo del deporte es cada día mayor. Debido a esto, la colaboración entre deporte e ingeniería es cada vez más importante.

El objetivo de esta colaboración puede ser diferente:

A continuación se muestran algunos ejemplos de aplicación.

Automoción

Quizás sea el deporte en el que la colaboración con ingeniería sea más conocida. En Ingeniacity, hemos desarrollado diversos proyectos que sirven de ejemplo:

  1. Techo y alerón de doble etapa

    Diseño de piezas de fibra de carbono en las que la componente estética tiene gran importancia. En el caso del alerón, la parte funcional tiene gran importancia y se validó por medio de simulación CFD y FEA.

  1. Soporte motor

    Se llevó a cabo el diseño y fabricó de un soporte motor a medida de fibra de carbono. Para su desarrollo se utilizaron diferentes tecnologías, como la optimización topológica y la simulación por elementos finitos, sin olvidar el diseño estético.

  1. Admisión

    Este proyecto tenía por objetivo el diseño de una admisión de fibra de carbono con la que se buscaba aumentar la potencia del vehículo, mejorar la estética de la admisión y la caja del filtro, y cambiar el sonido del coche. El resultado fue muy satisfactorio, con un aumento de potencia de 10CV y una estética muy atractiva.

  1. Simulación aerodinámica

    Son varios los proyectos llevados a cabo en este área desde nuestros inicios. El ejemplo que se muestra en la foto es la simulación de la refrigeración del sistema de frenado de un fórmula. Además, hemos realizado simulaciones de vehículo completo o utilizado esta herramienta para el desarrollo de piezas como las que se han comentado anteriormente (alerón y admisión).

Bote de remos

El objetivo del proyecto era un diseño innovador de una embarcación de competición para dos remeros. También se llevo a cabo el diseño de los portantes, que son las piezas ancladas a la embarcación donde se sujetan los remos. El resultado fue un atrevido diseño en el que destacan los portantes y la proa tipo «Axe Bow», que reduce el cabeceo permitiendo una velocidad de crucero mayor. El éxito de este proyecto radica en la combinación de diseño, conocimiento de materiales compuestos e ingeniería avanzada.

Para determinar los valores óptimos de eslora, manga y calado, se utilizaron algoritmos de optimización genética. Además se evaluaron distintas geometrías de casco mediante un método simplificado para la evaluación de la resistencia por formación de olas, y posteriormente se estudiaron los más prometedores mediante simulación fluidodinámica. Por último, se llevó a cabo el estudio de estructuras y la definición de la laminación. Todo ello sin dejar de lado la estética y la ergonomía.

Tiro olímpico

Otro ejemplo de colaboración puede ser el diseño de elementos secundarios pero imprescindibles para el desarrollo de la actividad.

El caso que mostramos, es el diseño de una mesa que se acopla a la silla de ruedas. El principal objetivo del proyecto era el aligeramiento de la misma por motivos de transporte, pero además debía ser desmontable y al mismo tiempo muy estable y rígida para no perder precisión en el disparo.

El resultado fue una mesa de fibra de carbono, con uniones fabricadas mediante impresión 3D y forradas posteriormente con fibra de carbono.

Mesa de tiro olímpico de fibra de carbono

Surf

Este proyecto combina los tres objetivos que puede tener la colaboración entre ingeniería y deporte. Es decir, busca mejorar el diseño de la tabla de surf, la aplicación de nuevos materiales para mejorar el comportamiento y además se llevó a cabo su sensorización para obtener datos de aceleraciones y posición durante su uso.

Con el objetivo de generar un modelo digital fiel a la realidad, se realizaron previamente ensayos con diferentes cargas en posiciones distintas. El modelo generado permite la simulación estática y dinámica de la tabla para su optimización y mejora de comportamiento.

El proyecto se completa con la sensorización de una tabla y la realización de una prueba de mar que permitió obtener gráficas de aceleraciones y orientaciones de la tabla para su análisis posterior.

Otros

De una forma u otra, la combinación entre ingeniería y deporte es una realidad y permite conseguir mejoras muy notables en los resultados. Hemos comentado más detalladamente los principales proyectos que hemos llevado a cabo en relación al deporte, pero no han sido los únicos, a continuación una muestra de otros deportes.

Golf

Realizamos la simulación del impacto de una bola de golf a 35m/s, teniendo en cuenta su comportamiento hiperelástico y viscoelástico.

Waterpolo

Otro caso que hemos reproducido mediante simulación, es el de una pelota de waterpolo entrando y saliendo del agua.

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