Usando Simulación en el Deporte


Pensó en utilizar la simulación computacional para analizar y mejorar el desempeño deportivo? Hace más de 10 años el ingeniero aeroespacial de la Honeywell, Barry Bixler, pensó en unir la simulación con el deporte y utilizó la Dinámica de los Fluidos (CFD) en su tiempo libre para analizar el patrón de flujo en torno a los brazos de los nadadores. Los equipos de natación percibieron el potencial de los estudios de Bixler y comenzaron a aplicar sus recomendaciones  para mejorar el desempeño de los atletas.

Desde entonces, la simulación computacional viene ganando terreno y es aplicada gradualmente de diferentes formas en los deporte para mejorar el desempeño de los atletas, asegurar el confort y reducir los riesgos de lesiones. Esto sucede ya que la simulación permite prever el comportamiento de un dispositivo, un atleta o de un sistema que involucre al atleta, los dispositivos y el equipamiento deportivo en condiciones determinadas.

La imagen indica como un coche que sigue de cerca a un ciclista, literalmente lo empuja hacia el frente
La imagen indica como un coche que sigue de cerca a un ciclista, literalmente lo empuja hacia el frente

Simulación en el Deporte
Para poder prever el comportamiento de estos modelos, la tecnología de simulación resuelve ecuaciones fundamentales, como la de conservación de la masa, conservación de la energía, la segunda ley de Newton o ley de elasticidad de Hooke para calcular magnitudes como  velocidad, presión, tensión, deformación etc. Aún los modelos más simples pueden suministrar información interesante sobre un sistema formado por el atleta, el equipamiento y el medio que los rodea.

A través de modelaje basado en computadora, es posible determinar y comprender como los parámetros pueden impactar en el desempeño deportivo y minimizar o amplificar una lesión. El analizar y prever las consecuencias de estas modificaciones, hace con que los proyectistas de equipo deportivo puedan seleccionar mejor el conjunto de parámetros para optimizar el desempeño y reducir el riesgo de lesiones. Además de esto, los fabricantes pueden lanzar rápidamente productos mejorados al mercado y con un menor costo de desarrollo.

Investigación del impacto de una pelota de tenis en una raqueta utilizando recursos computacionales
Investigación del impacto de una pelota de tenis en una raqueta utilizando recursos computacionales

El Valor de la Ingeniería de Simulación en el Deporte
Para entender mejor cual es la importancia y el impacto de estas herramientas en el deporte, el informe “Dramatic Changes in Sports: The Contribution of Engineering Simulation” indica como tres diferentes especialistas hacen foco en las contribuciones que la simulación computacional hizo y puede hacer en lo referido a los más variados deportes, ya sean de alto rendimiento o no.

Con el objetivo de hacer estos modelos computacionales cada vez más realistas, hay una tendencia en crear y probar modelos cada vez más complejos y prever su comportamiento. También se suman nuevas capacidades para poder interpretar el medio ambiente, aumentar la fidelidad de los modelos e incorporar combinaciones basadas en un sistema compuesto por el atleta, el producto y el ambiente.

La simulación ya es aplicada – ocasionalmente y a veces sistemáticamente – en diferentes deportes y ha traído logros significativos ya sea en el rendimiento o en el confort. También permite realizar análisis de productos aislados como así también de sistemas complejos y completos, llevando la simulación a un estudio más profundo y detallado. Eso es importante en el caso del ciclismo, donde los dos principales parámetros de desempeño del atleta son la aerodinámica y el peso.

Pequeñas modificaciones de componentes pueden tener un gran impacto en el arrastre y consecuentemente, en el desempeño del atleta
Pequeñas modificaciones de componentes pueden tener un gran impacto en el arrastre y consecuentemente, en el desempeño del atleta

La reducción del peso de la bicicleta puede ser conseguida, sin comprometer la resistencia aerodinámica, por medio de variaciones en la geometría de los diferentes componentes y el  uso de nuevos materiales, como los compuestos. Además, la posición, el confort del atleta y el formato de los componentes de la bicicleta son determinantes para un buen desempeño. Sin embargo, es importante destacar que para mejorar el rendimiento general, además de optimizar cada subsistema, es importante entender que el resultado final depende de la interacción del sistema entero, por eso, es esencial el desempeño del sistema como uno todo, en vez de optimizar cada componente aisladamente.

Además del ciclismo, también es posible identificar contribuciones significativas del uso de la simulación computacional en la natación, vela y remo, golf y deportes de invierno. También en los equipos de protección y en las ropas de los atletas se puede percibir un avance significativo. Para entender mejor como los especialistas están usando la simulación en diferentes áreas del deportivas, acceda al informe: “Dramatic Changes in Sports: The Contribution of Engineering Simulation”.

Es importante destacar que la experiencia con simulación aplicada en ingeniería demostró que no siempre es necesario desarrollar modelos avanzados y complejos para obtener informacion  valiosa. Los modelos relativamente simples, que incluyen parámetros físicos, pueden suministrar ventajas interesantes en un corto tiempo. Al construir modelos simplificados, los diseñadores pueden añadir nuevos parámetros, nueva física y nuevos componentes para mejorar el desempeño atlético, garantizar la fiabilidad en el área deportiva.

Fuente:
Joining the Olympics…

Webinars
Con el objetivo de presentar la importancia del modelado en el sector deportivo, ANSYS promueve la serie “Sport Webinar Series: Optimizing Stadiums for the UEFA Euro 2016 Championship – Webinar”. Acceda a el evento aquí.


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