3D-geprinte mannequin bezorgt Tom Dumoulin overwinning in tijdrit
Vrijdag 15 juli won Tom Dumoulin de grote tijdrit in de Tour De France. De Nederlandse wielrenner heeft dit voor een stuk aan talent en training te danken, maar ook aan wetenschappers van de TU Delft. De universiteit ontwikkelde namelijk zijn tijdritpak dat voor een goede aerodynamica zorgt.
Mannequin
Om te onderzoeken welk materiaal voor de beste aerodynamica kan zorgen, werd een mannequin van Tom Dumoulin gemaakt. Hiervoor werd de wielrenner eerst nauwkeurig gescand met een fotogrammetrische methode. Bij deze methode worden met 150 spiegelreflexcamera’s op hetzelfde moment uit allerlei hoeken foto’s gemaakt van Dumoulin. De wielrenner hoefde hiervoor slechts een half uurtje vrij te maken in zijn drukke trainingsschema.
Aan de hand van de bekomen data kon een mannequin van Dumoulin worden 3D-geprint. Het model werd in acht onderdelen op verschillende printers tegelijkertijd geprint. “De onderdelen moeten nog kunnen bewegen ten opzichte van elkaar om de pop op een realistische manier op de fiets te krijgen. Bovendien dient het mogelijk te zijn om de mannequin een tijdritpak aan te trekken,” legt Jouke Verlinden van de Delftse faculteit Industrieel Ontwerpen uit.
Zeepbelletjes
Om de aerodynamica van verschillende tijdritpakken op te meten, werd de mannequin van Tom Dumoulin in een windtunnel geplaatst. In tegenstelling tot andere windtunnels, waarbij de luchtstroom niet kan worden bekeken, is dit wel mogelijk bij het exemplaar van TU Delft. De onderzoekers brengen namelijk zeepbelletjes met helium in de luchtstroom. De zeepbelletjes kunnen worden gevolgd met camera’s die voorzien zijn van lasers.
“We hebben duidelijke verschillen in luchtweerstand tussen de diverse materialen gemeten. Een verschil van één procent in luchtweerstand, om maar iets te noemen, lijkt misschien niet veel, maar kan in een tijdrit van een uur al resulteren in zo’n tien seconden tijdwinst,” vertelt Wouter Terra van de TU Delft. Het resultaat was alvast te merken tijdens de tijdrit in de Tour De France: Dumoulin was meer dan een minuut sneller dan de volgende renner.
Vrijdag 15 juli won Tom Dumoulin de grote tijdrit in de Tour De France. De Nederlandse wielrenner heeft dit voor een stuk aan talent en training te danken, maar ook aan wetenschappers van de TU Delft. De universiteit ontwikkelde namelijk zijn tijdritpak dat voor een goede aerodynamica zorgt.
Mannequin
Om te onderzoeken welk materiaal voor de beste aerodynamica kan zorgen, werd een mannequin van Tom Dumoulin gemaakt. Hiervoor werd de wielrenner eerst nauwkeurig gescand met een fotogrammetrische methode. Bij deze methode worden met 150 spiegelreflexcamera’s op hetzelfde moment uit allerlei hoeken foto’s gemaakt van Dumoulin. De wielrenner hoefde hiervoor slechts een half uurtje vrij te maken in zijn drukke trainingsschema.
Aan de hand van de bekomen data kon een mannequin van Dumoulin worden 3D-geprint. Het model werd in acht onderdelen op verschillende printers tegelijkertijd geprint. “De onderdelen moeten nog kunnen bewegen ten opzichte van elkaar om de pop op een realistische manier op de fiets te krijgen. Bovendien dient het mogelijk te zijn om de mannequin een tijdritpak aan te trekken,” legt Jouke Verlinden van de Delftse faculteit Industrieel Ontwerpen uit.
Zeepbelletjes
Om de aerodynamica van verschillende tijdritpakken op te meten, werd de mannequin van Tom Dumoulin in een windtunnel geplaatst. In tegenstelling tot andere windtunnels, waarbij de luchtstroom niet kan worden bekeken, is dit wel mogelijk bij het exemplaar van TU Delft. De onderzoekers brengen namelijk zeepbelletjes met helium in de luchtstroom. De zeepbelletjes kunnen worden gevolgd met camera’s die voorzien zijn van lasers.
“We hebben duidelijke verschillen in luchtweerstand tussen de diverse materialen gemeten. Een verschil van één procent in luchtweerstand, om maar iets te noemen, lijkt misschien niet veel, maar kan in een tijdrit van een uur al resulteren in zo’n tien seconden tijdwinst,” vertelt Wouter Terra van de TU Delft. Het resultaat was alvast te merken tijdens de tijdrit in de Tour De France: Dumoulin was meer dan een minuut sneller dan de volgende renner.
