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Der global tätige Anbieter von Simulationssoftware, ANSYS, zählt eine Reihe von Unternehmen aus der Sportindustrie zu den Anwendern seiner Technologien rund um Computer Aided Engineering. Der moderne Profisport ist ein Bereich, in dem Nanosekunden und Millimeter über Erfolg und Niederlage entscheiden, die Ausstattung der Sportler muss daher höchsten Anforderungen genügen. Auf Basis moderner Simulationstechnologien können die Unternehmen das Equipment für künftige Siege und Rekorde entwickeln und lebensecht darstellen.


Advanced International Multitech Co, Ltd., Kaoshiung, Taiwan
In den hart umkämpften Marktsegmenten des Golf- und Radsports können wenige Prozentpunkte Leistung bei der Ausrüstung den Unterschied zwischen einem erfolgreichen Produkt und einem Platz unter „ferner liefen“ ausmachen. Advanced International Multitech Co., Ltd. ist Anbieter von Golfbällen, Golfschlägern und Radausrüstung. Das Unternehmen setzt ANSYS LS-DYNA Software ein, um zahlreiche Schlägerkopf- und Golfball-Designs zu untersuchen und die Performance der Ausrüstung zu verbessern. So optimierte das Unternehmen beispielsweise eine neue Serie von Schlägern, um die Köpfe dünner, aber ebenso stabil wie bei der Vorversion zu machen. Durch Verbessern der Schlägerköpfe und der Bälle hat das Unternehmen die Rebound-Geschwindigkeit bei seiner aktuellen Produktlinie um 5 Prozent verbessert. Die resultierende Verbesserung bei der Schlagentfernung trug zu einer erfolgreichen Produkteinführung bei, die dem Unternehmen in seinem kürzlich abgeschlossenen Geschäftsjahr ein Umsatzplus von fast 40 Prozent bescherte.


Dynamic Sports Engineering
Der Rennradhersteller Avanti brachte sein erstes Rad im Jahre 1985 auf den Markt und bietet heute über elf Modelle an, die vorwiegend in Neuseeland und Australien vertrieben werden. Avanti beauftragte Dynamic Sports Engineering (DSE), ein kleines neuseeländisches Ingenieurbüro, das damals zwei Ingenieure beschäftigte, mit der Mitwirkung am aerodynamischen Design seines neuen Fahrrads. In einer Sportart, in der jeder Sekundenbruchteil zählt, sind Chrono Evo II und Pista Evo I die schnellsten Rennmaschinen von Avanti Bikes aller Zeiten. Bei den Commonwealth-Spielen 2010 gewann Alison Shanks auf ihrem Avanti-Rad Gold in der 3000-Meter-Einzelverfolgung der Frauen; Cameron Brown siegte auf einem Avanti-Rad beim Ironman New Zealand des Jahres 2011. Das Projekt erhielt kürzlich höchste Auszeichnungen bei den „New Zealand Best Design Awards“ und einen „2012 International Red Dot Design Award“. David Higgins, Product Design Engineer bei Avanti Bikes, und Larisa Marsh, Director bei Dynamic Sports Engineering aus Auckland, Neuseeland, erklärten dazu: „Durch Verwendung von Simulationssoftware von ANSYS zur Gestaltung aller wichtigen Komponenten, zum Testen der verschiedenen Alternativen und zur Auswahl der besten Lösung konnten wir einen erfolgreichen Prozess zur Optimierung der einzelnen Komponenten sowie des Rennrades als System anwenden. Hierdurch konnten wir ein Rad entwickeln, das einen um 20 Prozent geringeren aerodynamischen Widerstand aufweist. Das Produkt wurde von der Fachpresse begeistert aufgenommen und von Champions akzeptiert, die sich mit einer optimalen Ausrüstung die Siegeschancen sichern wollen.“


Universität Eindhoven 
Bei der Gestaltung einer Sportstätte müssen die Entwickler eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigen. 
Zwei generelle Hauptaspekte sind der Komfort und die Sicherheit der Zuschauer sowie der Einfluss, den das Stadion selbst auf das Sportgeschehen haben kann. Bei einer halboffenen Stadionskonstruktion bestehen zwei der größten Herausforderungen darin, den Einfluss des Windes auf dem Platz zu begrenzen und die Zuschauer vor windgetriebenem Regen zu schützen. In der Vergangenheit ließen die Stadienbauer diese Faktoren weitgehend unberücksichtigt und konnten die Qualität ihrer Konstruktion erst nach deren Fertigstellung beurteilen. Mit Simulation ist dies jetzt anders. Ein Team der Technischen Universität Eindhoven führte 3D-Studien eines Stadiondesigns unter Verwendung der Computational Fluid Dynamics (CFD) -Software ANSYS Fluent durch, um 3D-Strömungsmuster zu erfassen und eine realistischere Einschätzung des Einflusses der Dachgeometrie auf den von windgetriebenem Regen ausgesetzten Bereich zu erzielen.


Emirates Team New Zealand
Das Volvo Ocean Race ist eine der härtesten Sportveranstaltungen der Welt. Bei diesem alle drei Jahre stattfindenden Rennen lenken Profiteams von elf Seglern ihre Yachten bei unsicheren Meeresbedingungen mehr als 39.000 Meilen weit – eine anspruchsvolle Route, die rund um den Globus führt und einige tückische Meeresgebiete umfasst, etwa die Umsegelung von Kap Hoorn. Während das Rennen täglich neue Herausforderungen für die Sportler mit sich bringt, stellt es auch die Konstrukteure der Yachten vor spezielle Probleme. Für das Volvo Ocean Race 2011-12 konstruierte Emirates Team New Zealand, weltweit führend bei Rennyachten, ein Boot mit Hilfe der fortschrittlichen Technologien von ANSYS. Finanziert wurde das Unternehmen von dem spanischen Sportschuhhersteller Camper. Team New Zealand setzt ANSYS-Software bereits seit 14 Jahren ein und erzielte große Erfolge mit der Anwendung aerodynamischer und hydrodynamischer Konstruktionsverfahren. Um den Einfluss der Segelkonstruktion während des Volvo-Rennens über 39.000 Meilen zu verstehen – und um diese Daten beim Gesamt-Konstruktionsprozess für die Yachten zu berücksichtigen – unterzogen die Ingenieure von Emirates Team New Zealand diese Designs einer intensiven Untersuchung mittels Windkanaltests und Computational Fluid Dynamics (CFD)-Simulationen mit ANSYS CFX-Software.


HEAD Sport
Der stark wettbewerbsorientierte Markt der Tennisausrüstung ist durch eine extreme Leistungsorientierung und sehr kurze Produktzyklen gekennzeichnet. HEAD setzt auf kontinuierliche Innovationen und verwendet dafür fortschrittliche Simulationstechnologie. In der Vergangenheit waren die Entwickler von HEAD auf Trial-and-Error-Verfahren angewiesen, um das Schlägerdesign zu verbessern. Hierbei unterlagen sie jedoch Beschränkungen im Hinblick auf die erforderliche Zeit zum Konstruieren und Testen jedes Prototyps sowie die begrenzte Informationsmenge, die durch physikalische Tests gewonnen wurde. In jüngster Zeit konnte HEAD erhebliche Leistungsverbesserungen erzielen und die Innovationsgeschwindigkeit steigern, indem das Unternehmen Simulationstechnologie von ANSYS einsetzte, um virtuelle Prototypen in wesentlich kürzerer Zeit als bisher zu beurteilen. Ergebnis ist ein innovatives Design, das Weltklasse-Athleten zu Siegen führte: Ein Beispiel ist das Schlägermodell YOUTEKT IG SPEED MP 18/20, mit dem Novak Djokovic drei Grand Slam-Turniere gewann.


Sheffield Hallam University UK
Moderne Vorhersagen zeigen, dass Verbesserungen bei modernen Tennisschlägern – die sich hauptsächlich auf ein verringertes Gewicht und eine verbesserte Struktursteifigkeit beziehen – Spielern einen um 17,5 Prozent schnelleren Aufschlag erlauben als mit Ausrüstung, die im Jahre 1870 verfügbar war. Weitere Verbesserungen bei den Schlägern erfordern komplexere und weniger offensichtliche Veränderungen, z. B. des Reibungskoeffizienten zwischen der Bespannung und dem Ball sowie in Bezug auf die Schwerpunktlage des Schlägers. Ein Forscherteam an der Sheffield Hallam University hat mit der ANSYS LS-DYNA Software Modelle entwickelt, die das Auftreffen des Balls auf dem Tennisschläger exakt simulieren. Diese Modelle werden eingesetzt, um die individuellen und kombinierten Effekte vieler verschiedener Konstruktionsvariablen zu untersuchen und um Erkenntnisse für die Verbesserung der von der Firma Prince Sports hergestellten Tennisschläger zu gewinnen. Die Forscher an der Universität setzten ANSYS LS-DYNA Explicit Dynamics-Software ein, um die Interaktion zwischen Ball und Schläger zu simulieren.


Institut für Forschung & Entwicklung von Sportgeräten (FES)
Bootsrennen gehören von Beginn an zum Pantheon des olympischen Sports. In der olympischen Geschichte hat kein Land in den Ruder-, Kanu- und Kayak-Disziplinen mehr Medaillen gewonnen als die deutschen Teams. Diese Siegesserie konnte in den vergangenen Jahren fortgesetzt werden, auch dank technischer Innovationen aus dem Institut für Forschung & Entwicklung von Sportgeräten (FES). Die numerische Simulation gehört seit über einem Jahrzehnt zum Instrumentarium des Unternehmens. Die FES-Ingenieure haben mit ANSYS CFX die Strömungsdynamik verschiedener Klassen von Rennbooten optimiert, was zu mehreren Medaillengewinnen bei den Spielen in Peking im Jahre 2008 beigetragen hat und beste Voraussetzungen für die Spiele von 2012 in London schafft. Durch den Zugang zu High Performance Computing (HPC) konnte das FES-Team bis zu 20 verschiedene virtuelle Designs pro Bootsklasse beurteilen und auf der Grundlage dieser Erkenntnisse einen bestimmten Prototyp für die Tests bauen.


Speedo
Speedo ist eine bekannte Marke für Schwimmausrüstung und schrieb bereits in den 20er-Jahren Sportgeschichte mit dem Racerback, dem ersten nicht aus Wolle hergestellten Schwimmanzug der Welt. Eine Weltpremiere war auch das 2011 erstmals vorgestellte  FASTSKIN Racing System. Als komplettes System kann diese Kombination aus Fastskin-Schwimmanzug, Schwimmkappe und Schwimmbrille den passiven Ganzkörper-Wasserwiderstand um bis zu 16,6 Prozent verringern, die Sauerstoffausnutzung um bis zu 11 Prozent verbessern (wodurch der Schwimmer mehr Kraft über längere Strecken freisetzen kann), und den aktiven Wasserwiderstand um bis zu 5,2 Prozent verringern. „Die technische Simulation hat bei der Realisierung dieses weltweit einzigartigen Konzepts eine absolut entscheidende Rolle gespielt“, sagte Tom Waller, Leiter von Aqualab, der globalen hausinternen Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Speedo. Bei der technischen Auslegung der Komponenten zu einem Gesamtsystem konnte Aqualab auf Daten aus mehr als 1.200 einzelnen Simulationsläufen mit der Multiphysics-Software von ANSYS zurückgreifen.

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