牛人自制高強(qiáng)度桿件欲實(shí)現(xiàn)高空光伏發(fā)電()

1、牛人自制高強(qiáng)度桿件欲實(shí)現(xiàn)高空光伏發(fā)電文章提出了一種新型高強(qiáng)度（剛度）抗壓、抗彎曲能力的力學(xué)結(jié)構(gòu)，從根本上改變了抗壓、抗彎曲力學(xué)結(jié)構(gòu)的受力形態(tài)使其由受壓改變?yōu)槭芾壳暗牧W(xué)理論由于受力材料承受壓應(yīng)力受力結(jié)構(gòu)在長細(xì)比達(dá)到一定數(shù)值之后則產(chǎn)生力學(xué)不穩(wěn)定，因此此類結(jié)構(gòu)長細(xì)比達(dá)到一定數(shù)值后為了保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性在承受同樣數(shù)值的壓應(yīng)力情況下其消耗的力學(xué)材料隨高度或跨度的增大而大基數(shù)的增長。目前的太陽能電池板發(fā)電廠由于力學(xué)結(jié)構(gòu)造價問題沒能考慮到將發(fā)電設(shè)備安裝到 5000 米以上的高空以節(jié)省地面的土地資源問題。而以地面支撐為基礎(chǔ)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔架由于以上原因一般設(shè)計(jì)高度均在 100 米以內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)能的可開發(fā)

2、利用率極低。本文提出的抗壓、抗彎曲力學(xué)結(jié)構(gòu)將使任意直徑的鋼絲繩鋼材制作的無縫鋼管的理論獨(dú)自直立高度達(dá)到 5000 米以上。這個設(shè)計(jì)的太陽能電池板發(fā)電廠及風(fēng)力發(fā)電站支撐鋼材使用量在與現(xiàn)有設(shè)計(jì)相當(dāng)?shù)那闆r下可以將發(fā)電設(shè)備安裝高度達(dá)到 5000 米以上。在這一高度安裝太陽能電池板發(fā)電廠平均發(fā)電效率可教地面增加一倍、幾乎不占用土地資源并且在設(shè)備安裝不太密集的情況下幾乎對地面植物生長不會產(chǎn)生任何影響?？墒谷虻目砷_發(fā)利用的風(fēng)能總量提高到人類需要的 100 倍以上，將從根本上解決人類的電力能源缺乏及因能源利用帶來的環(huán)境污染等問題。下面結(jié)合上面的圖示說明本文的設(shè)計(jì)及利用： （圖 1）中 m 為一根 60

3、15; 5mm、材質(zhì)為制作鋼絲繩鋼材的無縫鋼管，抗拉強(qiáng)度為 1870mpa 的鋼絲繩鋼材最大承拉能力約 190.8 公斤 /平方毫米左右。 現(xiàn)將管內(nèi)充滿高壓流體（如輕質(zhì)油類）后永久封閉。這時此鋼管外壁的受力狀態(tài)為沿鋼管周向的拉應(yīng)力及沿鋼管徑向的拉應(yīng)力，力學(xué)分析可知此時鋼管所能夠承受內(nèi)部高壓流體最大壓力的能力取決于鋼管能夠承受周向的最大拉應(yīng)力的能力。此時沿鋼管徑向的拉應(yīng)力約為周向拉應(yīng)力的45 。取 1 厘米長度鋼管分析無縫鋼管m 的受力狀態(tài)（圖 2）：在管內(nèi)高壓流體的作用下通過圓心o 兩側(cè)鋼管的外壁承受拉力為鋼管最大受力面，此時鋼管兩側(cè)管壁截面積之和為1 平方厘米；按鋼絲繩鋼材的承拉能力約190

4、.8公斤 /平方毫米計(jì)鋼管兩側(cè)管壁周向的最大承拉能力之和為19080公斤（即通過圖 2 圓心 o 的直徑上方或下方1 厘米長度鋼管在兩側(cè)管壁上的反作用力 fg 之和為 19080 公斤）；此時管內(nèi)通過圓心o 點(diǎn) 1 厘米長度鋼管內(nèi)的流體截面積為5 平方厘米；因此在不考慮安全系數(shù)的前提下此鋼管的最大承壓能力約為3816 公斤 /平方厘米（此時管內(nèi)通過圖 2圓心 o 的直徑上方或下方1 厘米長度鋼管的作用力 fy 之和為 19080公斤）。此時鋼管內(nèi)高壓流體的截面積是直徑為 5 厘米的圓其面積為19.625平方厘米；此時由于鋼管內(nèi)高壓流體的作用使鋼管兩端將產(chǎn)生74889公斤的反方向拉應(yīng)力f 及 f

5、1（圖 1）。當(dāng)鋼管 m 垂直立于穩(wěn)定的基礎(chǔ)之上時管內(nèi)高壓流體的頂力f 即成為一個作用在鋼管中心垂直向上的拉力， 根據(jù)簡單的力學(xué)原理可知當(dāng)鋼管 m 的總重量 w 不大于向上的拉力 f 時鋼管 m 是不會產(chǎn)生彎曲等剛性不穩(wěn)定現(xiàn)象的（不考慮管內(nèi)高壓流體的重量）。 60× 5mm鋼管的重量約為6.8 公斤 /米，當(dāng)鋼管的長度為11013 米時鋼管重量w 約與垂直向上的拉力f 相當(dāng)，因此在不考慮管內(nèi)高壓流體重量及外力影響的前提下鋼管 m 在下部基礎(chǔ)穩(wěn)定時獨(dú)自最大直立高度 h 為 11013 米以上，此時鋼管 m 不會產(chǎn)生彎曲及剛性不穩(wěn)定現(xiàn)象。本鋼管在垂直固定于地面時（圖 1）。當(dāng)鋼管受外力彎

6、曲時鋼管頂部中心點(diǎn) a1 相應(yīng)偏離鋼管底部中心點(diǎn) a 同時鋼管垂直高度降低，此時在鋼管頂部載荷及自身重量 w 之和小于頂部拉力 f 時將鋼管自身將產(chǎn)生一個垂直指向鋼管（直立時）中心線的分力，此分力在鋼管所受的外力未達(dá)到材料的破壞應(yīng)力前（承壓面的最大壓力大于 0）彎曲變形越大其數(shù)值也越大，此分力的結(jié)果是鋼管彎曲變形越大其自身產(chǎn)生的抗彎曲力矩越大反變形（抗變形）能力越強(qiáng)，這一能力是本設(shè)計(jì)鋼管的固有特性在鋼管的高度達(dá)到一定數(shù)值后與鋼管材料自身的剛度幾乎無關(guān)。本鋼管水平放置在大跨度支撐之上時由于兩端拉力的作用在允許負(fù)荷范圍內(nèi)同樣具有鋼管彎曲變形越大其自身反變形能力越強(qiáng)的特點(diǎn)。水平放置狀態(tài)下在不考慮鋼管

7、自身重量時鋼管的承載能力與兩端支撐的距離（跨度）幾乎無關(guān)。進(jìn)一步分析本設(shè)計(jì)桿件的剛度與所使用材料的單位體積重量及單位面積的抗拉強(qiáng)度有關(guān)。即材料比重越小、抗拉強(qiáng)度越高桿件的可使用剛度越大，在下部基礎(chǔ)穩(wěn)定的前提下獨(dú)自直立高度 h 將會越大。而與桿件的長細(xì)比及桿件所使用材料的抗壓強(qiáng)度幾乎無關(guān)。這點(diǎn)是與當(dāng)前普遍采用的以增加材料截面積及外形尺寸及材料本身的抗壓強(qiáng)度來加強(qiáng)抗壓、抗彎曲構(gòu)件的強(qiáng)度及剛度的設(shè)計(jì)有根本的區(qū)別。當(dāng)本桿件外壁厚度達(dá)到直徑的 1/3 以上時隨鋼管承壓能力的提高管內(nèi)高壓流體的重量對桿件的剛度及直立承載能力的影響幾乎可以忽略不計(jì)。采用本設(shè)計(jì)可將太陽能電池板發(fā)電設(shè)備安裝在5000 米以上的高

8、空， 其優(yōu)點(diǎn)是高空光照強(qiáng)度較地面高 （平均大于 1.6 倍），高空溫度太陽能電池板發(fā)電設(shè)備發(fā)電效率更高，因此在高空安裝太陽能電池板發(fā)電設(shè)備其平均發(fā)電效率可高出地面的 1 倍。在設(shè)備安裝不太密集的情況下由于隨著太陽的運(yùn)動地面的低光度位置同時移動因此幾乎對地面植物生長不會產(chǎn)生任何影響。而這時太陽能電池板發(fā)電設(shè)備幾乎不占用地面土地資源，同時安裝太陽能電池板發(fā)電設(shè)備也幾乎不再受地域的限制。目前設(shè)計(jì)的 1500kw 風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙及葉輪總重為 91 噸，當(dāng)塔架高度為 62 米時塔架的設(shè)計(jì)重量為91 噸，當(dāng)塔架高度為 90 米時塔架的設(shè)計(jì)重量為 174 噸，當(dāng)塔架高度為 100 米時塔架的設(shè)計(jì)重量為 26

9、4 噸。采用本設(shè)計(jì)在對應(yīng)的高度時發(fā)電機(jī)塔架最低極限鋼材消耗量分別為0.5噸（ 62 米）、 0.75 噸（ 90 米）、0.83 噸（ 100 米）。分別為當(dāng)前設(shè)計(jì)消耗鋼材量的1/180（ 62 米）、1/240（ 90 米）、1/320（ 100 米）?？紤]到實(shí)際使用時一定的安全系數(shù)， 采用本設(shè)計(jì)的發(fā)電機(jī)塔架在高度為 100 米時消耗鋼材量約為現(xiàn)有設(shè)計(jì)的1/160 至 1/90 。采用本設(shè)計(jì)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架本身迎風(fēng)面積相對極小并且重量幾乎降低到現(xiàn)有設(shè)計(jì)的1/90 以下并且下部基礎(chǔ)可以布置在較大邊長的正三角形（或其他正多邊形）的角上，設(shè)計(jì)時幾乎可以不考慮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架運(yùn)行時迎風(fēng)面產(chǎn)生的力矩對

10、下部基礎(chǔ)的影響，此時設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架基礎(chǔ)時幾乎僅僅考慮到基礎(chǔ)的抗壓能力達(dá)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的總重量加正常的安全系數(shù)即可，因此同時可大大地降低制做風(fēng)力發(fā)電機(jī)組地下基礎(chǔ)的材料使用量。從而可以在大大降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架造價的同時大大地降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝的造價?？紤]到使用的安全按制作鋼絲繩鋼材抗拉強(qiáng)度的 50 設(shè)計(jì)的桿件在不考慮管內(nèi)高壓流體重量及外力影響并且下部基礎(chǔ)穩(wěn)定的前提下可獨(dú)自直立 5500 米的高度，此桿件在 1000 米的高度時可承受 30.6 噸的重量載荷；以1500kw 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組總重為91 噸計(jì)約需要3 根本文舉例的鋼管即可將其安裝在1000 米的高空運(yùn)行。此時發(fā)電機(jī)塔架的鋼材消耗量為

11、20.4 噸相當(dāng)于目前同樣風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝在 62 米高時塔架的鋼材消耗量1/4 以下。按制作鋼絲繩鋼材最大抗拉強(qiáng)度70 設(shè)計(jì)的桿件在不考慮管內(nèi)高壓流體重量及外力影響并且下部基礎(chǔ)穩(wěn)定的前提下將總重為91 噸的1500kw 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝在5000 米高度時按本設(shè)計(jì)將使用 5 根 5000 米的 60× 5mm、材質(zhì)為制作鋼絲繩鋼材的無縫鋼管，消耗鋼材約為 170 噸。而此時發(fā)電機(jī)塔架的鋼材消耗量仍低于目前 90 米高度同類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的塔架鋼材消耗量（ 174 噸）。根據(jù)目前掌握的風(fēng)力資源信息在地面大約80 米的高空風(fēng)速達(dá)到每秒 5 米時，在 800 米的高空，風(fēng)速將上升到每秒

12、7 米，風(fēng)能為 80 米高度 2.7 倍，同時相同地點(diǎn)隨著高度的升高風(fēng)能的能量密度將會更大。而本文的技術(shù)幾乎可以將地球上 5000 米高空以下有價值的風(fēng)能全部得以利用，全球可開發(fā)利用的風(fēng)能總量可以擴(kuò)大到目前科技水平認(rèn)可的 100 倍以上；因此地球上可開發(fā)利用的風(fēng)能資源將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前人類的全部能源需求。如果本技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)將有可能徹底解決人類的能源危機(jī)問題。由于高空風(fēng)能的密度相對較大且更為穩(wěn)定因此安裝在高空的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的平均單位時間發(fā)電量將會更多且年發(fā)電時間更長，按本設(shè)計(jì)安裝的高空發(fā)電機(jī)組的投資與目前同類機(jī)組相當(dāng)，因此高空風(fēng)能發(fā)電成本將會低于目前使用的 100 米以下高度塔架風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電成

13、本。有人設(shè)計(jì)了高度為 1000 米的太陽能搜集塔，其設(shè)計(jì)的主要結(jié)構(gòu)為一個高度為 1000 米、直徑為 130 米的煙囪，下部周圍覆蓋直徑 7000 米的溫室遮篷。在陽光充足的前提下， 太陽能搜集塔頂部空氣溫度為20時， 在地面溫室遮篷內(nèi)的空氣可達(dá)到70（空氣體積增加量為17 ），此時熱空氣將以約55 公里 /小時速度沿著太陽能搜集塔上升，安裝在塔內(nèi)的32 個旋轉(zhuǎn)的渦輪將生產(chǎn)出最大20 萬千瓦電能。盡管在這種工作狀態(tài)下，太陽能塔轉(zhuǎn)換為電能的效率僅不足太陽能電池板的十分之一（即熱效率小于1.4 ）。但是太陽能塔的優(yōu)勢是更易維持，成本更低。實(shí)際上此設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是1000 米或更高太陽能塔的制作成本太大

14、，依據(jù) 2005 年產(chǎn)業(yè)報告，具有20 萬千瓦電能生產(chǎn)能力的太陽能塔的建造需要10 億美元，這意味著每千瓦小時的成本為20 美分。采用本文的技術(shù)制作太陽能塔只要將比重低抗拉強(qiáng)度較大的柔性材料制作成內(nèi)、外壁相連且互通外壁為雙層的圓形煙囪結(jié)構(gòu)。使用時依靠數(shù)根1000 米高度以上本文設(shè)計(jì)的獨(dú)立鋼管的輔助在太陽能塔內(nèi)、外壁之間夾層充滿空氣太陽能塔即可達(dá)到1000 米或更高的設(shè)計(jì)高度，根據(jù)天氣預(yù)報當(dāng)外界環(huán)境惡劣時將太陽能塔夾層的空氣排出即可保證太陽能塔的安全。而將太陽能塔的材料直接懸掛在數(shù)根獨(dú)立的1000 米以上高度的鋼管上制作太陽能塔的設(shè)計(jì)也是同樣可行的。如果采用13607 根按本文設(shè)計(jì)的 30

15、15; 2mm普通 16mn 鋼材的無縫鋼管相互連接直接制成高度為1000 米直徑為 130 米的太陽能塔的建造僅需要約0.5 億美元。 如果采用13607 根按本文設(shè)計(jì)形式的 30× 2mm、制作鋼絲繩鋼材的無縫鋼管相互連接直接制成高度為5500 米、直徑為130 米的太陽能塔。將使用約 203500 噸鋼管， 按每噸無縫鋼管15000 元人民幣計(jì)太陽能塔的制作的最大成本為30.5 億元人民幣， 約為 4.8 億美元。直徑 7 公里的溫室遮篷的成本按80元人民幣 /平方米考慮約需要 34.3 億元人民幣。按每上升1千米空氣溫度下降6.5 計(jì)算此時 5500 米高空的溫度為零下15，

16、 此時太陽能塔上下溫差為85。 為原設(shè)計(jì)的1.7 倍，太陽能塔高度為原設(shè)計(jì)的 5.5 倍，考慮到5500 米高空的空氣密度約為地面的一半實(shí)際渦輪出口的壓力差達(dá)到原設(shè)計(jì)的7 倍，此時渦輪入口風(fēng)速將達(dá)到105 公里 /小時，系統(tǒng)滿負(fù)荷發(fā)電能力為原設(shè)計(jì)的 7 倍達(dá)到 140 萬千瓦。發(fā)電設(shè)備按1500 元人民幣 /千瓦計(jì)。合計(jì)設(shè)備投資6140 元人民幣 /千瓦相當(dāng)于火力發(fā)電廠的設(shè)備投資，遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的同樣為利用太陽能發(fā)電的光伏電發(fā)電設(shè)備補(bǔ)助每千瓦20000 元人民幣的標(biāo)準(zhǔn)。 由于地面與5500 米高空有 35的溫差不采用溫室遮棚加熱時太陽塔內(nèi)渦輪前后將產(chǎn)生350 公斤 /平方米的壓力差， 每立方米

17、空氣的作功能力為 350 公斤·米，按塔內(nèi)的空氣流速 2 米/秒計(jì)算，此時系統(tǒng)內(nèi)可產(chǎn)生 9300000 公斤·米/秒的發(fā)電能力約 9 萬千瓦。每千瓦設(shè)備投資 34000 元人民幣， 按每千瓦設(shè)備年發(fā)電為 7200 度計(jì)算，系統(tǒng)使用壽命按20 年計(jì)算，發(fā)電成本為0.24 元人民幣 /度左右?？紤]到高空風(fēng)力的影響及制作太陽能塔的鋼管密度可以降低到300 mm 間距一根， 發(fā)電成本為0.03 元人民幣 /度左右。 5500 米太陽能塔系統(tǒng)采用溫室遮棚加熱時系統(tǒng)滿負(fù)荷發(fā)電時間按 3000 小時 /年計(jì)算，溫室遮棚不工作時發(fā)電時間按 4200/ 年小時計(jì)算，每千瓦設(shè)備年發(fā)電為 327

18、0 度，發(fā)電成本為 0.094 元人民幣 /度左右。將熱機(jī)的低溫?zé)嵩窗惭b在 5500 米高空利用其與地面 35的溫差發(fā)電也是可以考慮的方案?？紤]到現(xiàn)有技術(shù) 5500 米太陽能塔的基礎(chǔ)制作困難較大，即使采用斜拉方式穩(wěn)定太陽能塔也將因高空風(fēng)力大產(chǎn)生較大的困難，因此利用太陽能塔發(fā)電應(yīng)以高度為 1000 米太陽能塔為起點(diǎn)。如果采用54428根按本文設(shè)計(jì)的 30× 1mm、材質(zhì)為 16mn 鋼材的無縫鋼管相互連接直接制成高度為 1000 米、直徑為520 米的太陽煙塔，將使用約 74000 噸鋼管，按每噸 16mn鋼材的無縫鋼管8500 元人民幣計(jì)太陽能塔的制作的最大成本為6.3 億元人民幣；

19、不采用溫室遮棚加熱直接利用1000米高空與地面 6.5 的溫差發(fā)電，太陽塔內(nèi)渦輪前后將產(chǎn)生14 公斤 /平方米的壓力差，每立方米空氣的作功能力為11.5公斤·米，太陽能塔內(nèi)渦輪前將產(chǎn)生約 4.2 米 /秒的風(fēng)速， 太陽能塔內(nèi)渦輪后方的空氣流速為 2 米/秒，空氣通過渦輪后每32000 立方米空氣生產(chǎn) 1度電能，每秒通過渦輪的空氣量為425000 立方米。渦輪布置在太陽煙塔下約 50 米高的空氣入口處，考慮到太陽能塔頂部高空風(fēng)力的正面影響系統(tǒng)平均發(fā)電能力大于4.5 萬千瓦。設(shè)備投資 15500 元人民幣 /千瓦。按每千瓦設(shè)備年發(fā)電為7920 度計(jì)算（年發(fā)電 11個月），發(fā)電成本為 0.

20、1 元人民幣 /度左右。將制作太陽能塔的鋼管密度降低到300 mm一根，周圍用普通的輕質(zhì)密封隔熱材料封閉，太陽能塔的造價可降低到 1 億元人民幣以內(nèi)。 設(shè)備投資 3720元人民幣 /千瓦。發(fā) ?成本為 0.024 元人民幣 /度左右。本方案結(jié)構(gòu)簡單以目前的技術(shù)水平較為可行。本系統(tǒng)在中國為每人提供1.5 千瓦的電力供應(yīng)能力時不會對地面氣溫產(chǎn)生太大的影響。本系統(tǒng)也將是一個巨大的空調(diào)、環(huán)保系統(tǒng)。如太陽能塔的高度達(dá)到2000米系統(tǒng)的發(fā)電能力將達(dá)到18 萬千瓦以上，系統(tǒng)的電力供應(yīng)能力將提高到4 倍。如果采用13607 根按本文設(shè)計(jì)的 30× 2mm、材質(zhì)為 16mn 鋼材的無縫鋼管相互連接直接

21、制成高度為 1000 米、直徑為 130 米的太陽能塔，將使用約37000 噸鋼管，具有20 萬千瓦電能生產(chǎn)能力的采用溫室遮棚加熱的太陽能發(fā)電設(shè)備投資19725 元人民幣 /千瓦。使用壽命按 20 年計(jì)算，不考慮系統(tǒng)夜間工作時的發(fā)電能力，年發(fā)電時間按3000 小時計(jì)算，發(fā)電成本為0.33 元人民幣 /度左右。利用本文的技術(shù)可以將溫室遮篷的骨架造價降低到現(xiàn)有設(shè)計(jì)的30 以內(nèi)，因此溫室遮篷的造價可降低到40 元人民幣/平方米以內(nèi)。將制作太陽塔鋼管的壁厚降低到1mm，鋼管密度降低到300 mm一根，系統(tǒng)投資8150元人民幣/千瓦。年生產(chǎn)3000小時發(fā)電成本為0.014元人民幣/度左右，而原設(shè)計(jì)直徑

22、7000 米的溫室遮篷是考慮到系統(tǒng)有較大的儲熱能力夜間有更大的生產(chǎn)能力的。夜間高空氣溫降低對有儲熱能力的溫室遮篷發(fā)電系統(tǒng)的生產(chǎn)能力有相當(dāng)大的穩(wěn)定效應(yīng)。因此有溫室遮篷系統(tǒng)發(fā)電成本有可能降低到0.1元人民幣 /度以內(nèi)。在中國利用 1/3 的沙漠面積即可達(dá)到每人3 千瓦的電力供應(yīng)能力。是一個既治理利用了沙漠又解決了能源問題的好項(xiàng)目。沒有溫室遮篷的系統(tǒng)發(fā)電具有不占用土地的優(yōu)點(diǎn)。但有溫室遮棚的設(shè)計(jì)溫室遮棚本身有較大的利用價值且單位面積土地上的電力生產(chǎn)能力更大，有溫室遮棚的設(shè)計(jì)更適合建設(shè)在晝夜溫差大的沙漠地區(qū)以穩(wěn)定系統(tǒng)的發(fā)電能力，并且大面積建設(shè)在沙漠地區(qū)的溫室遮棚本身也是治理沙漠的良好方法。如果以上太陽能

23、搜集塔發(fā)電項(xiàng)目的效益分析得比較準(zhǔn)確可以認(rèn)為其必將取代幾乎其他全部的能源利用方式。因?yàn)楸疚牡脑O(shè)計(jì)更實(shí)際、成本更低、更安全、持久、環(huán)保。本技術(shù)利用在火力發(fā)電廠建造煙囪時可以大大地降低煙囪的建筑成本，用三根以上按本文設(shè)計(jì)的1000 米高度以上的獨(dú)立鋼管及簡單的輕質(zhì)較抗拉耐170以上溫度的密封材料即可制作成 1000 米高以上的煙囪。 火力發(fā)電廠使用 1000米高以上煙囪一方面可以降低對附近環(huán)境的污染，另一方面可以降低或消除火力發(fā)電廠排煙對引風(fēng)機(jī)的依賴將節(jié)省數(shù)量極大的運(yùn)行電力能源甚至可以對外供電?；鹆Πl(fā)電廠使用1000米高煙囪發(fā)電可以使排煙中的熱能發(fā)電效率達(dá)到1.4 左右。本技術(shù)在各種吊車、大跨度橋梁

24、、大跨度房屋架、桁架、各種塔架、高空建筑等方面的利用都將大大地降低成本。而用在飛機(jī)、載重車輛方面時一方面可降低制造成本減輕重量，又可降低其使用能耗；使用在車輛中還可以提高車輛的整體剛度大大地提高安全性能。制作潛艇的骨架時將大大降低制造成本減輕重量擴(kuò)大使用空間。本技術(shù)利用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片上時可使葉片的設(shè)計(jì)長度增加較大一方面可在不增加風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架高度時提高風(fēng)能的可利用的高度（有可能使葉片長度達(dá)到 100 米以上），并降低其重量和制作成本。 總之，本技術(shù)將在幾乎全部的承壓、抗彎曲結(jié)構(gòu)中得以利用并降低成本使許多目前不可想象的大型力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)，本技術(shù)的實(shí)現(xiàn)必將對環(huán)保、能源安全、力學(xué)材料、交通安全等領(lǐng)域產(chǎn)生及重大的正面影響，或者說將是一場深刻的工業(yè)革命。是材料力學(xué)及