人工智能携手3D打印 解决风力涡轮机叶片材料侵蚀问题

由于天气条件的影响,风力涡轮机叶片的材料会受到侵蚀,这个问题影响了整个风能领域。VTT的antiAGE项目借助人工智能和3D打印技术,找到了解决材料问题的方案。

VTT的首席科学家Anssi Laukkanen表示:“由于雨水、冰雹和沙尘的影响,叶片材料受到侵蚀,大大降低了风力涡轮机的使用寿命,而更换涡轮机是非常昂贵的,风力发电产生的价值中,有2%至4%因此而损失掉了。由于这个问题而浪费了数十亿欧元,并且给风能增加了额外的成本。随着风力发电机尺寸的增大,以及风电场越来越多地被放置在海上,面对越来越苛刻的条件,解决这个问题的重要性进一步增加了。”

风力涡轮机叶片

在antiAGE项目中,VTT模拟了材料问题,并开始用虚拟化的方式地解决它。原则上,风力涡轮机叶片使用的材料可以有多种备选方案,人们需要在所有的备选方案中,找到最适合的一种。使用人工智能,也许可以为产品找到其特定的材料解决方案,但是,如果使用传统制造技术,制造这种高度定制的材料就非常困难。3D打印可以解决这一问题,它可以用想要的材料生产任何形状的产品。

通过使用虚拟测试和机器学习的设计流程,VTT可以针对材料问题开发出优化过的解决方案:一种高度耐用的材料,在受到机械应力时会变硬。

VTT还在为该项目申请额外资金,因为这种优化过的材料解决方案也瞄准了一些其他目标。产品越复杂,材料就越昂贵,找到性能良好的材料解决方案也就越困难。但是,人工智能可以有效地解决这些问题。