本文摘要:自2016年7月2日第103届环法公开赛在法国圣米歇尔山拉开帷幕以来,越来越好。

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自2016年7月2日第103届环法公开赛在法国圣米歇尔山拉开帷幕以来,越来越好。从7月15日起,该事件将转入个人计时赛。

在这个阶段,你应该关注荷兰自行车运动员汤姆杜穆林,因为这位冉冉的后起之秀正在借助3D扫描和3D打印机技术穿着一件新的自行车服装。这款短裙套装是由巨人-阿尔佩钦团队(杜穆林的团队)与TUDelft合作开发的,旨在为职业自行车运动员在比赛中带来一定的竞争优势。

应该告诉大家,在骑行中,结果往往相差几分之一秒,所以任何形式的优势,比如空气动力服,都可能成为决定性因素。据中国3D打印机网报道,这套定制车衣已经用全新的方法完成。来自TUDelft的一个团队首先对杜穆林骑自行车时的身材进行了3D扫描,然后3D打印机制作了一个真人大小的复制品,并在风洞中的3D打印机人体模型上测试了一系列材料和服装设计。

通过这个过程,研究人员和巨人-阿尔佩钦团队可以为杜穆林设计优化的定制服装。这项工作的第一步是对杜默林的身体进行三维扫描,这是合适的,因为运动员有自己的训练和比赛决策,不可能全程参与训练服的研发。

为此,研究人员寻找第三代3D扫描公司,该公司使用摄影测量方法捕捉司机的详细和准确的扫描数据。整个过程涉及150台数码单反相机从各个角度拍摄杜默林的照片,总共只需30分钟左右。

下一步是将3D扫描的所有数据进行3D分割,从而为杜穆林的身体创建一个可用的3D模型。来自TUDelft工业设计与工程学院的JoukeVerlinden博士解释说:“这个的关键是如何正确使用数据,比如通过一种智能的方法合并文件:所谓的3Dsegmenting。

你不要在扫描数据中确认3D打印机的精度在哪里不那么重要,这样会大大增加你需要的数据量。如果你的目标是让整个模型精确到微米,那么你就不会花太多时间打印模型。”3D模型完成后,研究团队开始了3D打印机的流程。

当然,为了创建一个真人大小的自行车模型,他们被迫将整个物体分成八个不同的部分,即打印机,然后将它们组装在一起。研究小组使用了几台FDM3D打印机,总共使用了50个小时。

为了测试不同的材料和服装,这个人体模型被交给了TUDelft的博士生WouterTerra,他通过它记录了大量的风洞测试结果。这种材料的测试过程并没有想象的那么简单。Terra解释道:“你不会认为更光滑的面料会造成更小的阻力。

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但本质上并不总是这样,尤其是当我们仔细观察圆形、尖形和流线型的形状时,比如骑车人的身体和周围的气流。”Terra认为,有时肋状表面实际上可能更不利于空气动力学设计,因为通常会再次出现两种阻力:摩擦阻力和压力阻力。肋状表面粗糙度虽然导致摩擦阻力减小,但耐压性不会大幅度增加,最终整体阻力会增大。

“他后来说。”一个表面坚硬光滑的有效球队,只能增加0.5个百分点的阻力,但这样的差距带来的时间优势不足以让一个前十的车手夺冠。“用于测试的服装材料是由自行车服装供应商Etxeondo获得的,该公司希望了解哪些材料对每次比赛中不同的身体部位最有效。

最后,他们用来铺光滑有纹理的材料,并制作了一系列制服用于风洞测试。也用于粒子图像GPS技术(PIV)中进行气流的同构和测量,思考哪些物质组需要得到最差的结果。通过以上手段测试出来的车衣将穿在杜穆林身上,参加最重要的环法自行车赛。研究人员预计,这种服装需要帮助杜穆林将总比赛时间增加几秒(或十分之几秒)。

R&D团队称之为:“我们测量到不同材料之间有33,354的显著电阻差异,不会超过1%。听起来差别可能不大,但事实并非如此。在长达一个小时的比赛中,抓住并按下按钮不会节省运动员大约10秒钟的时间。

另外,这种装备先进的紧身衣无疑不会减少对杜穆林额外的心理鼓励,反而会提高他的整体表现。当然,这一切都必须通过比赛的结果来证明。

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