鲁班争创新捕风比高低全国大学生结构设计竞赛亮点频现
大力发展清洁能源,青年学子争创新。11月28日在同济大学落幕的第三届全国大学生结构设计竞赛上,来自近60所高校的年轻“鲁班”们设计制作微型风力发电塔,“捕风”比高低。
结构设计竞赛,历来是土木工程专业学生的“战场”,以往题目要么是一座桥,要么是一座塔。今年赛题揭晓,不少人大跌眼镜。“每支参赛队要制作‘木结构风力发电塔’,包括80厘米高的塔身、形状和数量不限的叶片,以及直径80厘米的叶轮;塔身要具有足够的承载能力和规定的刚度,并能与统一提供的标准发电机可靠连接。”
命题老师、同济大学建筑工程系马人乐教授介绍,将原来静态、单一的结构发展为动态、系统性的结构,不仅考量大学生结构设计能力,还要求参赛同学具有扎实的电力、机械、空气动力学等相关学科知识,挑战更大。
马教授笑言,从参赛作品来看,质量比以往比赛都高、参赛队伍也是最多的。其中,西藏农牧学院同学的创新作品给评委组留下深刻印象。“虽然各校作品形态各异,但基本以依靠底部固定的单一塔型结构为底版,可他们独辟蹊径,以塔为主,塔顶靠三条连接地面的木制拉线辅助支撑,取得了良好的承载效果。”比赛结果,西藏农牧学院获得“最佳创意奖”。
参赛选手的微型风力发电塔建成后,将连接电机,在鼓风机前迎风而立,测试发电功率以及承载力。满分100分中,重量占30分,越轻越好;发电功率占40分,越高越好;设计制作精良程度占其余的30分。为了争冠,学子各展“神通”。
叶片设计成为“关键点”。有的叶面宽大,宛如铁扇公主的芭蕉扇,希望通过增大与风接触面积和阻力,获得更多能量。有的做成中空结构,减轻重量的同时,发电功率不变。但也有弄巧成拙者,有几所大学参赛学子将现实生活中的大型风力发电塔中的“剑状”叶面照搬照抄,希望事半功倍,却在加载试验中,因发电功率低下惨败而归。评委老师现场点评时指出:“面对的环境不一样,设计也千变万化,这才是创新的价值所在。”
最终,西南交通大学和湖南大学两队凭借作品外观设计精巧、发电功率高的综合实力夺得特等奖。