Développer des pistes d'athlétisme de pointe grâce à l'utilisation de la simulation FEM (Finite Element Method) pour combiner la conception traditionnelle basée sur des prototypes avec la modélisation virtuelle : Mondo, leader dans la production de surfaces sportives, s'est engagé sur une voie innovante.
La structure d’une piste d'athlétisme préfabriquée est complexe : sa couche supérieure garantit d’une part un contact optimal entre chaussure et revêtement et d’autre part le drainage de l'eau, alors que la couche inférieure, avec une densité plus faible pour être compressible et des alvéoles caractérisées par une forme géométrique précise, agit en accumulant et en restituant de l’énergie à l'athlète. Le choix soigné du matériau pour la couche supérieure et la conception de la forme des alvéoles inférieures permettent de trouver le meilleur compromis : accumuler suffisamment d’énergie pour prévenir les accidents des athlètes et réduire les efforts sur les articulations, mais aussi accompagner le geste athlétique afin que l’énergie soit restituée à l’athlète d’une façon et dans un délai parfaits pour une exécution optimale de son geste.
Étudier les compositions de mélanges, les épaisseurs, les formes et les géométries des cellules d’air avec une méthode traditionnelle aurait été impossible ; il aurait été encore plus difficile de valider les résultats des prototypes : non seulement il n’existe pas actuellement un paramètre en mesure de décrire l’interaction entre la piste et l'athlète, mais réaliser des tests avec des athlètes signifie aussi travailler dans des conditions variables et subjectives. C'est pourquoi l’utilisation des techniques FEM s'est révélée fondamentale pour simuler les prototypes et l’interaction entre l'athlète et la piste, en permettant de reconstruire tout ce qui se passe lors de l’exécution d’un geste athlétique de façon répétée.
Pour aborder ce travail, il faut vérifier que les modèles (simplifications de la réalité) se comportent comme le matériau qu’ils simulent, en ce qui concerne les aspects techniques à étudier ; les modèles développés ont initialement été validés par la simulation de caractéristiques comme la réduction de forces et la déformation verticale, fondamentales pour garantir la sécurité des pistes d'athlétisme. Après avoir perfectionné le modèle, il a été possible d’étudier le comportement du matériau face à des sollicitations plus complexes et d’évaluer l’interaction entre l'athlète et le revêtement.
Cette étude a mené à la sélection d’une alvéole elliptique et à la définition d’un nouveau modèle de piste : MONDOTRACK™ avec technologie ELLIPSE IMPULSE.
La nouvelle conception du support, caractérisé par des formes géométriques elliptiques, permet à la piste de répondre de façon fluide et dynamique à chaque pas, chaque saut ou chaque lancement, en améliorant considérablement l'absorption et la restitution de l’énergie imprimée par l’athlète sur la piste d'athlétisme.
Mondo S.p.A., leader dans la production de revêtements sportifs, collabore depuis plus de 8 ans avec le laboratoire d’Ingénierie des Polymères de l’École polytechnique de Milan (PolyEngLab) pour développer des pistes d'athlétisme à l’avant-garde. Cette collaboration se concentre sur l’utilisation de la simulation FEM (méthode des éléments finis) pour combiner la conception traditionnelle basée sur des prototypes et la modélisation virtuelle : un parcours innovant qui permet d'affronter des problèmes qui ne pourraient pas être résolus autrement.
Grâce aux études partagées avec le Laboratoire d’Ingénierie des Polymères de l’École polytechnique de Milan, la piste d'athlétisme MONDOTRACK™ avec technologie ELLIPSE IMPULSE. est conçue pour être plus souple mais plus efficace en termes de restitution de l’énergie, avec une valeur d’impulsion nette supérieure à celle des modèles précédents.
La collaboration a produit plusieurs publications scientifiques et une demande de brevet concernant la forme des alvéoles des pistes d'athlétisme.
L'objectif commun est de continuer à améliorer l'interaction entre l'athlète et la surface, en explorant de nouvelles formulations et géométries de matériaux. Cette recherche continue nous permet de proposer des pistes d'athlétisme de plus en plus performantes et sécuritaires pour diverses disciplines sportives.