了解工程、分析和运动员反馈如何结合在一起,打造世界顶级雪橇,在与美国雪橇协会的采访中发现。
当毫秒之差决定冠军和挑战者时,每一个细节都至关重要。
自2007年以来,陶氏与美国钢架雪车协会(Dow和美国钢架雪车协会)——陶氏长期体育合作伙伴关系——一直在改变如何设计、测试和比赛雪车。我们的材料工程中心(MEC)利用3D打印、定制测试和压力映射技术等最先进的研发工具,以及在噪音、振动和粗糙度(NVH)等移动元素方面的深厚专业知识,帮助美国钢架雪车协会赢得超过100枚世界杯和世界锦标赛奖牌,并实现历史性的领奖台成绩。这种合作不仅在赛道上取得了成功,还增强了陶氏的能力。
在我们的MobilityScience™领域,杜邦致力于优化汽车零部件在热循环和机械应力等元素下的耐受能力,同时努力减轻零部件重量。这与我们在雪橇雪车方面所要解决的挑战相呼应。因此,通过与美国雪橇雪车委员会实时合作,我们能够提升顶级运动表现,并将所学知识反馈到基于类似基础的设计会议上,这帮助我们进一步开发了创新的移动解决方案,例如用于车辆的先进隔音材料。雪橇和汽车创新之间的关系是互利的。我们在其中一个领域所学到的知识有助于另一个领域。
为了揭示体育科学以及雪橇运动的核心创新,我与美国雪橇协会的Jon Owen进行了交谈,他是美国雪橇协会的技术项目经理。
乔恩,感谢你帮助我们揭开令人惊叹的俯式冰橇运动的面纱。让我们开始吧:先进的材料如何改变你设计和优化冰橇的方式?

杜氏材料在雪橇设计和运动工程中引入了一个新的精确度水平。了解材料、其特性以及它们带来的执行情况,已经优化了雪橇的性能。
例如,凭借其在化学和高级表征测试方面的知识,以及在噪音、振动和舒适性方面的专业知识,陶氏帮助我们改进了kufens(滑板的滑块或滑板与冰接触的部分),以提高减震效果而不增加重量,这对于保持速度和稳定性至关重要。硅胶在垫圈和桥上的应用也提高了减震效果,使滑板更好地贴合和表现。这些创新使我们能够优化负载传递并减少微振动,从而确保滑板在每次运行中都能提供一致的操控性和重复性。
我们还利用了陶氏的增材制造能力,创造了软糖和胶囊模具,并3D打印了零件,这有助于我们提高组件测试的效率。
杜邦和MEC在合作期间进行了大量的材料分析和测试。这如何改善了你们的发展过程,并最终提高了成功率?

Luge在极端寒冷的条件下比赛,具有独特的挑战性。了解在这些条件下某些材料的表现并不总是广为人知,而正是Dow的分析能力引导我们为特定应用选择正确的材料。
此外,我们能够使用MEC实验室进行现实世界的测试,这使我们能够更好地了解不同材料的表现,并找到最适合我们运动员的材料。
所有这些定制测试和材料开发都产生了很多数据。你如何利用这些数据,它如何影响运动员的表现?
数据分析架起了设计与实际性能之间的桥梁。杜氏开发了一种定制的数据记录器,可以在训练运行期间捕捉关键指标,例如振动水平和负载分布。这些数据支持运行之间的比较,并将实际结果与虚拟模拟联系起来,使我们能够调整雪橇组件和配置。
通过了解雪橇在不同条件下的表现,我们可以对每位运动员进行有针对性的调整,以提高控制力和速度。适用于塔克·韦斯特的方法将与另一位运动员的优化方法大不相同,而我们的双人团队所需的方法又将与之大不相同。

手枪通常在约80+英里每小时的速度在冰面上呼啸而过。对我来说,这听起来相当不舒服。材料如何帮助提高运动员的舒适度?

“运动员的舒适度直接影响控制和一致性。我们使用压力映射技术分析了运动员在比赛中如何与雪橇互动。这些数据揭示了压力点,并为替换即兴垫子(如瑜伽垫)的雪橇舱定制了垫子设计。”
当运动员在雪橇中感到身体上的安全和支持时,他们能够完全专注于技术和路线。简而言之,这有很大的区别。
Luge运动在创新方面有哪些前景?

陶氏正在帮助我们创建现实世界和虚拟测试床,通过虚拟模拟整个滑块和运行,来验证我们零件背后的物理原理、耐用性和生命周期。这些测试床将有助于减少与物理原型相关的成本和时间。
我们还在扩展有限元分析的使用,并进入一些我们不能谈论的非常有趣的领域,这将在2030年的比赛中带来好处。


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