triz理论技术矛盾实践应用——风力发电叶片分析与改进

《triz理论技术矛盾实践应用——风力发电叶片分析与改进》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·应用研究·豆玉龙胡斌黄亚宇TRIZ理论技术矛盾的实践应用——风力发电叶⋯⋯97TRIZ理论技术矛盾的实践应用——风力发电叶片的分析与改进豆玉龙，胡斌，黄亚宇(昆明理工大学机电工程学院，云南昆明650093)摘要：为解决风车叶片的断裂问题，实现对其改进，以TRIZ理论技术矛盾为基础，通过39个工程参数对风车叶片断裂问题建立了问题模型，并利用矛盾矩阵表得出了解决问题的创新原理，据此进行了改进。关键词：发明问题解决原理(TRIZ)；技术矛盾；叶片；断裂中图分类号：TI竭3文献标识码：A文章编号：1672—1616(2011)23—0097一O2当今社会面临着各种能源

2、危机，石油、煤炭、天制程改进和预防缺陷及其处理方式上有着重要的然气将会枯竭，人类将如何去应对?风能是一种环贡献。保型能源，加大风能的利用，将会大大改善能源的危机感，利用风能发电是现在利用程度最广泛的方2问题的提出式。虽然风力发电给人们带来了环保能源，但是在风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋风力发电过程中，也存在大量的问题，本文就风车转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电发电叶片容易断裂及折断，结合TRIZEl_理论及创机发电。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组新软件CreaxInnovationSuite对其进行分析，得出成。每一部分都很重要，各部分

3、功能为：叶片用来改进解决方案。接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向，从而获得最大的风能；转体能使机1TRIZ理论头灵活地转动，以实现尾翼调整方向的功能；机头TRIZ的含义是发明问题解决理论，TRIZ理的转子是永磁体，定子绕组通过切割磁力线产生电论是由前苏联发明家G．S．Altshuller在1946年创能[3l。立的。现代TRIZ理论的核心思想主要体现在3叶片作为整个发电系统的第一级接受部分，它个方面：首先，无论是一个简单产品，还是复杂的技的作用不言而喻。要提高风能发电的效率，改进的术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律第一级就是对叶片

4、的改进，可以从增加叶片长度和发展演变的，即具有客观的进化规律和模式。其叶片宽度来实现。如果从增加叶片长度来说，它的次，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动实现受到一定的限制，因为叶片的长度越长，2个这种进化过程的动力。再就是技术系统发展的理风车发电塔之间的距离就越大，占地面积也就越想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。大，极大地浪费了土地资源。因此，笔者考虑从增TRIZ理论的解题模式与思路如下：将待解决的问加叶片宽度来分析。叶片宽度的增加同样可以使题转化为问题模型(利用39个工程参数)，然后利叶片得到更多的风的推力，同时提高发电效率，但用技术矛盾，根据矛盾

5、矩阵表从40条创新原理中是同时也对叶片造成很大的压力。由于风力强度抽取可利用的原理，得出解决方案模型，最终结合的增加，对叶片的危害也是显而易见的，很容易造现实技术来解决实际问题_2¨。成风车叶片的断裂，这也是现在风力发电中叶片最CreaxInnovationSuite是一套简单、结构化、易出现的问题。风力发电机叶片的机构可以分为系统化及可预测性的创新流程分析软件，可用来3个部分：根部、外壳和龙骨。查阅资料后发现，大处理问题及找出创新方案，让使用者更系统地处部分的风车叶片损坏都是被折断的，而且断裂的部理工程方面的问题，其对扩大产品研发、产品的位很有规律，总是在靠近

6、叶片根部，或者是离叶尖收稿日期：2011—06—13作者简介：豆玉龙(1987一)，男，安徽淮北人，昆明理工大学硕士研究生，主要从事数字化制造技术等方面的研究工作。982011年12月中国制造业信息化第40卷第23期l／3叶长的地方发生断裂_4j。因而就可以根据时，可能引起叶片断裂。而当风速小、叶片较大时，TRIZ理论中的知识，对这一问题建立问题模型，风车发电不足或无法发电。因此，根据动态特性原可将叶片宽度看作39个工程参数中的运动物体的理在叶片两侧或单一某侧给叶片添加一伸缩翼，当面积，而将叶片断裂问题看作为39个工程参数中风速较小时，侧翼拉伸；当风速较大时，侧

7、翼收缩。的强度问题。因此，可以把运动物体的面积和强度复合材料原理——目前风力发电叶片所使用作为技术矛盾的2个参数，建立风力发电过程中的的主要是玻璃纤维强化塑料材质，之所以没有用碳问题模型。纤结构材质，是因为考虑了成本。在风力发电过程中，叶片最易出现断裂的位置是在叶片接近根部的3问题的解决1／3处，为了改变这种情况，可以在叶片制作过程根据由运动物体的面积和强度这2个参数建中，在其容易发生断裂位置给以强化处理。立的问题模型，将该模型的2个参数导人Ceax曲面化处理——现在常用的叶片特征表现为InnovationSuite软件，在Contradictions板块，选择

8、叶片外部厚度较小，内部厚