工程师们利用热建模工具，强调了东京奥运会上运动员面临的高温挑战。东京奥运会是有记录以来最热的奥运会之一
来自英国Hexagon Manufacturing Intelligence的团队模拟了炎热、潮湿的环境对一名男性运动员在10000米赛跑(最长的体育场径赛)中的影响。Cradle CFD工具基于非结构化网格，可以精确地表示复杂的几何形状，空客、丰田和三星等制造商都在使用该工具。
尽管比赛是在日落之后进行的，模拟显示运动员仍然面临着艰苦的条件。即使在平均27摄氏度(80.6华氏度)和70%湿度的条件下，跑10000米的人也会感受到39摄氏度(102.3华氏度)以上的核心温度。温度高于38ºC(100.4ºF)被认为是发烧，研究表明，人类需要将其核心温度保持在35ºC至39ºC(95ºF至102.2ºF)之间，以使生化反应的最佳功能。
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为了展示运动员在仅仅几度温度变化的情况下，如何接近高温的有害影响，工程师模拟了两种不同的场景。第一种温度高于平均温度，风速可以忽略不计，空气温度为32℃，湿度为90%。第二组采用同期的平均条件:可忽略的风速、27ºC的空气温度和70%的湿度。
模拟显示轻微的天气变化会造成相当大的影响。如果空气温度仅比平均温度高出5度，模拟的核心温度将上升到39.77ºC(103.6ºF)，皮肤温度将上升到37ºC(98.6ºF)。
此外，在较热的两种情况下，运动员的头部核心温度可以达到40℃(104ºF)以上，而即使在平均情况下，头部核心温度也可以达到39.2ºC(102.6ºF)。
湿度对运动员的表现和健康也有重要影响。东京7月份的平均湿度是70%，但如果湿度上升到90%，运动员在10000米比赛中大约30分钟的时间里，平均会排出810毫升(约1.5品脱)的汗水，而只有630毫升(约1.3品脱)。
虽然汗水通过在皮肤上蒸发来帮助身体降温，但在潮湿的天气里，空气中已经携带了大量的水分，身体失去了大部分蒸发的降温作用，所以在这些条件下，对运动员的影响会加剧。与此同时，脱水加速了全身温度的上升，进一步夸大了影响。
模拟条件包括风速和湿度，运动员在30分钟(大约比赛时间)内产生的热量，以及跑步运动产生的气流。利用日本早稻田大学研究小组开发的JOS-2关节系统体温调节模型(JOS模型)分析了运动员的身体舒适度。
该模型计算运动员的皮肤温度、核心温度和排汗程度。身体模型被分为17个区域，并覆盖了一个单独的模型，该模型模拟了年龄、性别和体型的循环系统。
JOS模型在计算时可以考虑人类的体型、性别和年龄。通过结合温度调节模型和CFD(计算流体动力学)，可以分析周围环境的变化对核心温度和全身皮肤的影响。
“关于在东京举办夏季奥运会的决定有很多讨论。这些模拟显示了运动员将在极端条件下比赛，”Hexagon制造智能部门设计与工程营销副总裁Keith Hanna说。“运动员习惯于把自己推向极限，这些模拟显示了比赛条件如何影响表现，以及当人体被推向极限时承担的风险。最有趣的是微小的变化幅度——温度的几度变化会产生巨大的影响，所以我们是否会超过39ºC的核心温度‘临界点’只是时间问题。”
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