约翰斯·霍普金斯大学的工程师们设计了一个计算机模型来揭开困扰世界上最伟大的高尔夫球手的恶劣风力条件,这场比赛是佐治亚州奥古斯塔举办的这项运动最具传奇色彩的比赛之一。
约翰斯·霍普金斯大学工程学院空气动力学专家和机械工程教授拉贾特·米塔尔(Rajat Mittal)也将自己描述为一名休闲高尔夫球手,他与实验室团队的博士后访问学者Neda Yaghoobian共同开发了该系统。Yaghoobian在加州大学圣地亚哥分校获得机械工程博士学位,专注于城市能源和小气候,以及大气和环境流动研究。她于11月在美国物理学会流体动力学部第68届年会上介绍了该团队的早期发现。
Yaghoobian最近的研究考察了风力条件在高尔夫中的重要作用。在她的APS演讲中,她报告说她和米塔尔设计了一个基于计算流体动力学的模型,该模型结合了风力条件和当地树冠的信息来评估 - 甚至预测 - 风的方向和速度可能如何影响高尔夫击球在任何特定球洞的准确性。研究人员还利用计算机模拟来探索旋转和发射角等因素在球向目的地传播时对球本身的影响。
对于他们的概念验证研究,该团队收集了佐治亚州奥古斯塔国家高尔夫俱乐部臭名昭着的第12洞的数据,该俱乐部是年度大师赛高尔夫锦标赛的举办地。虽然这个标准杆3洞是球场上最短的,但它受到不可预测的风的影响,这些风在围绕洞的高大的树冠上旋转。它还有水,沙子和特别小的绿色,使其复杂性更加复杂。
2012年高尔夫文摘的一篇关于奥古斯塔国家队第12洞的文章称其为“最可怕的155码高尔夫球场”。这个故事描述了即使是世界顶级高尔夫球手也经常误判风的条件,将投篮短缺留在水中,或者有时会将绿色透明的空间冲到隔壁不同的高尔夫球场。
为了帮助测量风力条件,高尔夫球手经常在空中投掷一簇草。但Mittal和Yaghoobian收集并处理了更精确的科学数据。除了当地的天气记录 - 特别是风力条件 - 他们还收集了有关洞穴地形和植物冠层的信息。他们的计算机模拟显示,第12洞周围的高大树木确实对高尔夫击球的准确性产生了重大影响。他们还发现,来自某些方向的风对这个洞来说是最危险的。
米塔尔说:“我们的主要目标是开发一种计算工具,可以整合所有这些类型的信息,看看它是否有助于预测风将如何影响高尔夫球在像这样的困难洞上的飞行。” “高尔夫球手无法获得这种分析水平。但在我们早期的工作中,我们已经能够证明概念验证可以产生关于特定高尔夫球洞的这类详细预测。”
最后,研究人员表示,该系统可能会被整合到一个便携式设备或应用程序中,可以帮助建议高尔夫球手使用什么球杆,击球有多难以及如何最好地瞄准击球,这些都是基于球洞的天气状况,地形和其他因素。米塔尔说:“我们认为这个原型系统是迈向应用程序或软件程序的有希望的第一步,可以帮助高尔夫球手,球场设计师甚至体育评论员。”
Yaghoobian补充道。“当我开始这项研究时,我对高尔夫的了解甚少,但是在这个项目上工作了一年多,我开始意识到这项运动固有的复杂性。”
Mittal和Yaghoobian与约翰霍普金斯科技风险投资公司的工作人员合作,获得了一项临时专利,涵盖为该项目开发的计算工具。
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