Disseny i desenvolupament d’un esquí fis d’eslàlom que optimitzi l’inici de gir

Abstract

Aquest treball de fi de grau té com a objectiu dissenyar, analitzar i fabricar un prototip funcional d’esquí d’eslàlom conforme a la normativa FIS, específicament optimitzat per millorar l’inici de gir en condicions de neu artificial. Per assolir-ho, s’ha realitzat un anàlisi tècnic detallat del comportament estructural d’un esquí, centrant-se en les propietats de flexió i torsió, clau per a la fase inicial del viratge. El desenvolupament del projecte s’ha estructurat en diverses fases: definició d’objectius, anàlisi normatiu, estudi del mercat, disseny geomètric i selecció de materials. S’han proposat tres configuracions de laminat i, mitjançant simulacions per elements finits (FEM), s’han comparat les rigideses a flexió (EI) i torsió (GJ) de cada cas. A partir dels resultats, s’ha seleccionat el laminat més equilibrat per fabricar un prototip real. El prototip s’ha construït mitjançant tècniques artesanals i s’ha validat amb assajos de flexió a escala real. Els resultats mostren una rigidesa molt propera a la simulada, amb un error inferior al 5%, confirmant l’efectivitat del procés de disseny. Es conclou que el laminat escollit permet un bon compromís entre rigidesa i flexibilitat, millorant l’entrada al gir i mantenint l’estabilitat, especialment en neu artificial. El treball obre la porta a futures línies d’investigació, com l’estudi de la durabilitat, la validació en entorns reals de competició i l’ús de materials més sostenibles

This final degree project aims to design, analyze and build a functional prototype of a FIS compliant slalom ski, specifically optimized to improve the start of the turn performance on artificial snow. To achieve this, a detailed technical analysis was carried out focusing on the ski’s structural behavior, particularly its bending and torsional stiffness, which are key factors in the early phase of the turn. The project was developed in several stages: definition of objectives, regulation analysis, market research, geometric design, and material selection. Three laminate configurations were proposed and analyzed using finite element simulations (FEM) to evaluate their bending (EI) and torsional (GJ) stiffness. Based on the results, the most balanced configuration was selected to fabricate a physical prototype. The prototype was handcrafted using a sandwich construction method and validated through real-scale bending tests. The measured stiffness values closely matched the simulations, with less than 5% error, confirming the reliability of the design process. The chosen laminate achieves a good balance between stiffness and flexibility, enhancing turn initiation while maintaining high stability—particularly on dense artificial snow. The project also opens up future research opportunities, such as fatigue and durability testing, validation in real racing conditions, and the use of more sustainable materials.