La prototipazione virtuale riduce la necessità dei test real world
I nuotatori agonistici questa estate potranno massimizzare le proprie prestazioni grazie al rivoluzionario Fastskin Racing System di Speedo, progettato utilizzando il software di simulazione ANSYS, azienda leader dell’innovazione nel campo delle tecnologie di simulazione per ottimizzare i processi di progettazione e sviluppo di prodotto. Il sistema Fastskin – costume, cuffia e occhialini – se indossato in tutte le sue componenti, può ridurre la resistenza passiva del corpo fino al 16,6%, migliorare il risparmio di ossigeno fino all’11% (consentendo all’atleta di nuotare più velocemente e più a lungo) e ridurre la resistenza attiva fino al 5,2%.
“La simulazione si è rivelata assolutamente fondamentale nel lancio di questo concept”, ha dichiarato Tom Waller, a capo di Aqualab, in-house global research and development facility di Speedo. “Per la prima volta i nuotatori saranno in grado di avvalersi di una soluzione idrodinamica che li aiuterà a tagliare l’acqua con la massima efficienza. Durante lo sviluppo di Fastskin Racing System, il software ANSYS® ci ha dato la certezza che i nostri progetti si sarebbero comportati come previsto nel mondo reale, consentendoci al contempo di risparmiare una quantità enorme di risorse che altrimenti avremmo dovuto investire in prove fisiche”.
Per integrare i tre componenti in un unico sistema, Aqualab ha utilizzato dati di oltre 1.200 distinte simulazioni condotte grazie al software multiphysics di ANSYS. Replicando le pressioni dinamiche del nuoto competitivo in un ambiente di progettazione virtuale privo di rischi, le simulazioni hanno aiutato gli ingegneri a ridurre al minimo gli effetti di turbolenza e resistenza, mitigare la forza d’urto generata da un tuffo, massimizzare la resistenza strutturale degli occhialini e gestire al meglio altri reali problemi di progettazione.
A seguito del lavoro di progettazione, Speedo ha condotto una serie di prove del nuovo sistema racing in vasca con atleti professionisti tra cui Natalie Coughlin, Ryan Lochte e Michael Phelps.
Nonostante Speedo sia cliente di lunga data di ANSYS, lo sviluppo del sistema racing si è basato su una più ampia prospettiva multifisica che comprendeva analisi di fluidodinamica e di meccanica strutturale. Per gli occhialini – ad esempio – le soluzioni ANSYS hanno offerto la migliore comprensione possibile delle forze strutturali che influenzano l’attrezzatura da tutte le direzioni, quale materiale leggero fosse in grado di resistere a tali forze e – infine – in che modo la forma generasse turbolenze che potevano influire negativamente sulle prestazioni del nuotatore. Questo approccio più ampio corrisponde alla nuova e lungimirante gamma di prodotti che Speedo sta sviluppando per soddisfare le esigenze relative a ogni parte del corpo dei nuotatori.
“ANSYS vanta una lunga storia di collaborazione con aziende leader nela produzione di prodotti vincenti – sia che si tratti di costumi da bagno che aiutano a guadagnare frazioni di secondo sulle prestazioni di un atleta di alto livello o della batteria di un veicolo ibrido che offre un valore ottimale in termini di costi, affidabilità, utilizzo di energia e sicurezza. Siamo orgogliosi di collaborare con Speedo nella realizzazione dell’ennesimo prodotto innovativo”, ha commentato Jim Cashman, presidente e CEO di ANSYS.
Il Fastskin Racing System prevede una scelta di prodotti – tra cui cuffie, occhialini e costumi – che permette ai nuotatori di selezionare la combinazione migliore per soddisfare le proprie preferenze ed esigenze di prestazioni. I miglioramenti alla resistenza passiva influenzano il nuotatore durante la fase subacquea di ogni bracciata, che è particolarmente importante start subito dopo il tuffo e ad ogni virata. L’economia di ossigeno riguarda l’efficienza del nuotatore e il suo consumo di ossigeno durante l’attività. La resistenza attiva (o di superficie) influisce sul nuotatore in superficie, durante la fase attiva di nuoto, e deriva dall’effetto delle onde che il nuotatore crea, dalla forma in costante cambiamento del nuotatore, nonché dalla forza dell’acqua che passa sulla superficie del corpo.
Questi sono i risultati statistici di ricerca rilevati testando la combinazione di cuffia, occhiali e costume da bagno Super Elite, componenti del Fastskin racing system di Speedo:
– riduzione fino al 16,6% della resistenza passiva full-body rispetto ad un cuffia in silicone, occhiali Aquasocket Speedo e costume standard utilizzati da un atleta di sesso maschile.
– 11% di miglioramento nell’economia di ossigeno del nuotatore e riduzione del 5,2% nella resistenza attiva rispetto ad una cuffia di silicone, occhiali Speedo Aquasocket e costume standard.
