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万博ANSYS的博客

2022年7月22日

当科学和模拟放大精英自行车手的惊人功绩

过去的三周对精英自行车界来说是现象级的,许多人形容这是过去几十年里最美丽、最激动人心、最紧张的环法自行车赛。环法自行车赛无疑是当今世界上最困难和最负盛名的自行车比赛。这里有许多杰出的自行车手创造了自行车运动的历史。赢得这场比赛是每一个精英自行车手的梦想,也是少数达到这一崇高目标的人的职业生涯的亮点。

因此,所有参赛队伍投入如此多的时间和精力来准备这场极端挑战的比赛也就不足为奇了。这场比赛的路程超过3350公里(2220英里),其中许多路程都在山区,耗时23天。备战工作显然包括对运动员进行高强度的身体和心理训练,将耐力、极限表现和强大的心理弹性结合起来,以克服各种困难继续战斗。

车队还会仔细研究路线和天气状况,以便知道什么时候领先,什么时候落后。但这一切已经不够了。十多年来,科学——尤其是模拟——在指导顶级自行车手取得胜利方面发挥了重要作用。

环法模拟

Jumbo Visma团队的精英运动员受益于TU/e执行的风洞和CFD分析的组合。

我一直对我们有幸合作的团队的准备水平印象深刻。但今天,我想强调的是超大-维斯玛团队的极致专业。他们一直与世界上最好的专家合作,如埃因霍温理工大学(TU/e)和鲁汶大学的世界级运动空气动力学专家伯特·布洛克肯教授。布洛克恩和他的团队使用万博Ansys流利广泛与风洞实验相结合,以评估和提高空气渗透力,并减少骑自行车者聚集在一组或一队的诱导阻力。Jumbo Visma团队对每个细节的关注导致他们:

  • 调查和调整骑自行车的人在自行车上的位置,以适应不同的风向和风速
  • 在比赛中改变一组运动员的相对位置,以减少骑自行车者所经历的阻力
  • 评估自行车、设备和运动员各部件的贡献
环法模拟

Primoz Roglic正在检查他的人体模型。

环法模拟

Wout van Aert和他的二重身合影。

“Richard Plugge和Jumbo-Visma团队的每一个人都以质量、友谊、尊重、团队精神和科学为基础,创建了一支顶尖的自行车队,”Blocken说。“作为科学家,当然在体育运动中,我们总是需要谦虚。我们作为大学,在Ansys的支持下,只是一个非常大而复杂的拼图中的一小块。万博但当整个谜团吻合时,伟大的事情就会发生。”

环法模拟

利用Ansys Fluent计算流体动力学分析2019年环法自行车赛(Tour de France) Jumbo-Visma车队计时赛车手序列的气动性能。万博Jumbo-Visma队在计时赛中获胜。

提高运动空气动力学

为自行车手的空气动力学建模以提供有价值的性能洞察是一项极具挑战性的任务,准确性至关重要。修改“运动员自行车”系统的一些部件通常会导致阻力减少从不到1%到几个百分点不等。使用一个不准确的模型,没有经过风洞实验测量的充分验证,可能会产生误导性的建议,增加阻力,浪费运动员的能量,这可能会导致在终点线失去宝贵的几秒钟。

凭借他在流体流动建模方面20年的经验,以及在Fluent中可用的最新湍流模型,Blocken广泛地验证了他的空气动力学建模协议应用于比赛中的团体骑行。他的团队对运动员的身体进行扫描,以确保他们准确的身体形状包含在模拟中。然后,他们进行大量的模拟,根据需要评估每个团队成员的阻力,包括每个骑自行车的人的身体位置、风况等。当模拟得到优化后,他们会展示结果,并与团队和运动员讨论,为当天的比赛阶段制定计划。

环法模拟

详细的、经过验证的计算流体动力学模拟为骑车者身体不同部件和部位引起的阻力提供了宝贵的见解。

这些精英自行车运动员承受比赛压力、紧张和疼痛的能力在2020年12月,当我有机会与Wout van Aert交谈时,我在23天内跑了3350公里。他是2022年环法自行车赛的英雄,并获得了绿色球衣,这是奖励给每天比赛积分领先的人的。当我建议我们可以在数学上优化他在自行车上的位置,同时也要考虑到他的舒适度时,Wout以一种谦逊而专业的方式要求我们只需要向他展示最好的数学位置,他就会适应它,这给我留下了深刻的印象。舒适是次要的。

环法模拟

从左至右:Wout van Aert, 2022年环法自行车赛的传奇人物,Ansys的Thierry Marchal和Bert Blocken于2020年12月会面,讨论进一步改善自万博行车空气动力学的方法。

恭喜Jumbo-Visma团队

自行车被称为个人运动,团队合作是最重要的。同一车队的车手一起帮助他们最好的车手赢得环法自行车赛,通过为车队的胜利做出贡献来牺牲他们个人荣誉的机会。Jumbo-Visma队的座右铭是“Samen winnen”(共同获胜)。

在2022年环法自行车赛中,在最陡峭的比利牛斯山脉之一的豪塔卡姆(Hautacam)登顶后,Jumbo-Visma车队的领队、2022年环法自行车赛冠军乔纳斯·温加德(Jonas vinegaard)强调了团队合作的重要性,并感谢了在23天的比赛中帮助他的队友。但他的团队超越了他的自行车队友,包括广大的Jumbo Visma团队,包括教练、训练师、医疗专业人员、后勤专家,以及更多在幕后工作的人。

Ansys很万博荣幸能成为众多合作公司之一,通过Bert Blocken的模拟工作,为Jumbo-Visma团队的惊人成功做出微薄的贡献。

我们要祝贺乔纳斯·温加德、沃特·范·艾尔特和Jumbo- Visma车队的所有成员,他们取得了赢得2022年环法自行车赛冠军的非凡成就。我们期待着通过布洛克肯及其团队的工作与他们继续合作,在未来几年取得持续的成功。

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