La UPC, juntament amb altres universitats, investiga la manera més segura d’alçar castells
+
Descarregar
Desquerra a dreta, els investigadors Arnau Dòria-Cerezo, Ferran Brosa-Planella, José Antunes, Jordi Saludes, Àlex March-San-José, Marta Pellicer i Antonio Rodríguez-Ferran
Matemàtics i enginyers de la UPC, la Universitat de Girona, el Centre de Recerca Matemàtica, la Universitat de Lisboa i la Universitat de Warwick treballen per determinar l'àrea de la pinya necessària per evitar, en cas de caiguda, l’impacte a terra d’un casteller o d'una castellera.
01/06/2021
La seguretat és un element clau en la realització de castells. Matemàtics i enginyers de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), la Universitat de Girona (UdG), el Centre de Recerca Matemàtica, la Universitat de Lisboa i la Universitat de Warwick, al Regne Unit, treballen conjuntament per determinar l'àrea de la pinya necessària per garantir que, en cas de caiguda, els castellers o les castelleres caiguin sobre la base i evitar, així, un possible impacte a terra. El projecte s’està realitzant en col·laboració amb la Coordinadora de les Colles Castelleres de Catalunya.
Per assolir aquest objectiu, cal entendre els factors mecànics que permeten construir i mantenir un castell i els motius que provoquen que aquest s’enfonsi. Basant-se en aquesta informació, s'ha creat un model matemàtic per alimentar un sistema virtual de caigudes amb el qual, finalment, es mapejarà la probabilitat d'impacte en cas de caiguda en una pinya.
La primera part del projecte s’ha centrat a investigar la construcció d'un castell i, concretament, en els pilars. “Els pilars són l'estructura castellera més simple, però contenen els elements principals que cal tenir en compte des del punt de vista mecànic”, explica Marta Pellicer, responsable del projecte a la UdG i investigadora del grup de recerca en Equacions Diferencials, Modelització i Aplicacions. La validació d’aquests resultats permetrà estendre la metodologia a estructures de castells més complexes. La investigadora afirma: “Fins allà on tenim coneixement, aquest és el primer treball que analitza els castells des d'aquest punt de vista: proposar un model matemàtic, obtingut a partir de les forces que intervenen en un castell, que estudiï l'estructura d'aquestes construccions i els seus moviments”.
Disposar d’un model permet comprendre els factors mecànics clau de la realització i èxit d'un castell. També facilita saber com evolucionarà un castell a partir d’una situació concreta. A més, el model analitza i simula les reaccions físiques de les persones que formen l’estructura, i pot concebre virtualment possibles escenaris alternatius. “El següent pas serà validar i calibrar l'estudi teòric contrastant-lo amb les dades reals”, assegura l’investigador de la UPC Arnau Dòria-Cerezo, del Departament d'Enginyeria Elèctrica i de l'Institut d'Organització i Control de Sistemes Industrials (IOC), així com professor de l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB).
L’estudi té en compte tres punts de vista diferents i complementaris en la fase de construcció d'un pilar. En primer lloc, el pilar es modelitza –com un pèndol invertit controlat– per entendre i predir com evolucionarà. En segon lloc, l’equip científic afegeix les reaccions individuals de les persones que formen el castell (si s’ajupen, si fan més o menys força, si s’inclinen cap a un costat, etc). I, finalment, s’estudia el problema estàtic, és a dir, es mesura la càrrega suportada per cada casteller i castellera i es proposen indicadors que permetin preveure la viabilitat del pilar.
“Els models ens han permès fer unes primeres simulacions numèriques per entendre millor aquests plantejaments i les claus mecàniques de l'èxit d'un castell”, indica l’investigador Antonio Rodríguez-Ferran, del Departament d’Enginyeria Civil i Ambiental i professor de l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Camins, Canals i Ports de Barcelona (ETSECCPB) de la UPC. Per a Jordi Saludes, del Departament de Matemàtiques de la mateixa Universitat i professor de l'Escola Superior d'Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT), “els primers resultats són molt preliminars, però sembla que coincideixen amb les percepcions qualitatives que es tenen de la viabilitat d'un castell i, ara, convindria validar aquest treball inicial amb més dades i experiments”.
Aquest treball científic es va originar en el marc del 158è European Study Group with Industry, que va tenir lloc al Centre de Recerca Matemàtica (Bellaterra) a principis de l’any passat. En aquestes trobades, amb una llarga tradició internacional, matemàtics i científics d'àrees afins treballen en problemes aplicats de rellevància industrial o social. Són empreses, entitats, grups tecnològics o centres de recerca les que proposen idees de projectes. El president de la Coordinadora de Colles Castelleres de Catalunya, Pau Camprovín, assenyala que es tracta d’una “oportunitat única per a què el món acadèmic i la societat treballin conjuntament en problemes aplicats”.
L'equip investigador que ha format part de l’estudi està constituït per Marta Pellicer (UdG); Antonio Rodríguez-Ferran, Jordi Saludes i Arnau Dòria-Cerezo (UPC); Aleix March San José (Centre de Recerca Matemàtica); José Antunes (Instituto Superior Técnico, Universitat de Lisboa), i Ferran Brosa Planella (Universitat de Warwick). Els resultats obtinguts s’han recollit en diverses publicacions i a partir d'ara s’obre la possibilitat de continuar desenvolupant el projecte.
Per assolir aquest objectiu, cal entendre els factors mecànics que permeten construir i mantenir un castell i els motius que provoquen que aquest s’enfonsi. Basant-se en aquesta informació, s'ha creat un model matemàtic per alimentar un sistema virtual de caigudes amb el qual, finalment, es mapejarà la probabilitat d'impacte en cas de caiguda en una pinya.
La primera part del projecte s’ha centrat a investigar la construcció d'un castell i, concretament, en els pilars. “Els pilars són l'estructura castellera més simple, però contenen els elements principals que cal tenir en compte des del punt de vista mecànic”, explica Marta Pellicer, responsable del projecte a la UdG i investigadora del grup de recerca en Equacions Diferencials, Modelització i Aplicacions. La validació d’aquests resultats permetrà estendre la metodologia a estructures de castells més complexes. La investigadora afirma: “Fins allà on tenim coneixement, aquest és el primer treball que analitza els castells des d'aquest punt de vista: proposar un model matemàtic, obtingut a partir de les forces que intervenen en un castell, que estudiï l'estructura d'aquestes construccions i els seus moviments”.
Disposar d’un model permet comprendre els factors mecànics clau de la realització i èxit d'un castell. També facilita saber com evolucionarà un castell a partir d’una situació concreta. A més, el model analitza i simula les reaccions físiques de les persones que formen l’estructura, i pot concebre virtualment possibles escenaris alternatius. “El següent pas serà validar i calibrar l'estudi teòric contrastant-lo amb les dades reals”, assegura l’investigador de la UPC Arnau Dòria-Cerezo, del Departament d'Enginyeria Elèctrica i de l'Institut d'Organització i Control de Sistemes Industrials (IOC), així com professor de l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB).
L’estudi té en compte tres punts de vista diferents i complementaris en la fase de construcció d'un pilar. En primer lloc, el pilar es modelitza –com un pèndol invertit controlat– per entendre i predir com evolucionarà. En segon lloc, l’equip científic afegeix les reaccions individuals de les persones que formen el castell (si s’ajupen, si fan més o menys força, si s’inclinen cap a un costat, etc). I, finalment, s’estudia el problema estàtic, és a dir, es mesura la càrrega suportada per cada casteller i castellera i es proposen indicadors que permetin preveure la viabilitat del pilar.
“Els models ens han permès fer unes primeres simulacions numèriques per entendre millor aquests plantejaments i les claus mecàniques de l'èxit d'un castell”, indica l’investigador Antonio Rodríguez-Ferran, del Departament d’Enginyeria Civil i Ambiental i professor de l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Camins, Canals i Ports de Barcelona (ETSECCPB) de la UPC. Per a Jordi Saludes, del Departament de Matemàtiques de la mateixa Universitat i professor de l'Escola Superior d'Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT), “els primers resultats són molt preliminars, però sembla que coincideixen amb les percepcions qualitatives que es tenen de la viabilitat d'un castell i, ara, convindria validar aquest treball inicial amb més dades i experiments”.
Aquest treball científic es va originar en el marc del 158è European Study Group with Industry, que va tenir lloc al Centre de Recerca Matemàtica (Bellaterra) a principis de l’any passat. En aquestes trobades, amb una llarga tradició internacional, matemàtics i científics d'àrees afins treballen en problemes aplicats de rellevància industrial o social. Són empreses, entitats, grups tecnològics o centres de recerca les que proposen idees de projectes. El president de la Coordinadora de Colles Castelleres de Catalunya, Pau Camprovín, assenyala que es tracta d’una “oportunitat única per a què el món acadèmic i la societat treballin conjuntament en problemes aplicats”.
L'equip investigador que ha format part de l’estudi està constituït per Marta Pellicer (UdG); Antonio Rodríguez-Ferran, Jordi Saludes i Arnau Dòria-Cerezo (UPC); Aleix March San José (Centre de Recerca Matemàtica); José Antunes (Instituto Superior Técnico, Universitat de Lisboa), i Ferran Brosa Planella (Universitat de Warwick). Els resultats obtinguts s’han recollit en diverses publicacions i a partir d'ara s’obre la possibilitat de continuar desenvolupant el projecte.