MODÉLISATION MATHÉMATIQUE D'UNE PISTE D'ATHLÉTISME

Développement d'un modèle mathématique en 3D d'une piste d'athlétisme en collaboration avec le Politecnico de Milan.

L'introduction des alvéoles dans la couche inférieure des pistes en caoutchouc préfabriquées est due à une intuition innovante d'Elio Stroppiana, qui dès 1976 avait compris qu'avec des espaces remplis d'air sous la piste, il était possible de créer un effet élastique impossible à atteindre avec des fondations pleines.

À partir de ce moment, les dimensions, la profondeur, et la forme des alvéoles ont été à plusieurs reprises réélaborées afin d'améliorer constamment les performances des athlètes, jusqu'à parvenir au brevet du dessin en nid d'abeilles, qui confère directionnalité à la réponse élastique de la piste.

Aujourd'hui, les techniques modernes de calcul aux éléments finis (FEM) et la modélisation mathématique des caractéristiques physiques des matériaux contribuent à la recherche sur la relation entre leur forme et leurs propriétés physiques et permettent d'en optimiser les caractéristiques techniques.

La coopération entre MONDO et le Politecnico de Milan a permis le développement d'un modèle mathématique en 3D d'une piste d'athlétisme lors des premières expérimentations sur son interaction avec l'athlète de Berlin, l'instrument qui est utilisé pour mesurer l'absorption énergétique et la déformation verticale d'une piste sollicitée par le pas d'un athlète en pleine course.

Cette étude a permis de réaliser le premier pas vers la conception de pistes d'athlétisme préfabriquées virtuelles, dont la réponse élastique pourra être mesurée avec précision avant la réalisation d'un prototype physique.

Les premières évaluations relatives à la dimension et à la forme des alvéoles et au comportement des matériaux qui composent la piste ont amené à modifier la formulation chimique de Mondotrack WS, afin d'optimiser la densité de la couche inférieure et la composition polymère de la couche supérieure.

Bibliographie

A 3D numerical model for the optimization of running track performance, 11th conference of the International Sports Engineering Association, ISEA 2016


L. Andena, a,c, S. Aleo, a, F. Caimmi, a, S. Mariani, b, c, F. Briatico-Vangosa, a and A. Pavan, a


a Department of Chemistry, Materials and Chemical Engineering, Politecnico di Milano, Piazza Leonardo da Vinci 32, 20133, Milan, Italy
b Department of Civil and Environmental Engineering, Politecnico di Milano, Piazza Leonardo da Vinci 32, 20133, Milan, Italy
c E4Sport - Engineering for Sport Laboratory, Politecnico di Milano, Piazza Leonardo da Vinci 32, 20133 Milan, Italy