钢丝绳卷扬垂直升船机设备布置设计与研究 被引量：15

1

作者 廖乐康 于庆奎 吴小宁 《人民长江》 北大核心 2009年第23期61-64,共4页

钢丝绳卷扬垂直升船机分为全平衡垂直升船机和下水式垂直升船机两种型式。两种型式的特点各不相同,应根据水利枢纽的条件,进行技术经济比较,确定升船机型式。对两种升船机型式的设备选择、总体技术参数的确定、平衡重重量的分配与选取... 钢丝绳卷扬垂直升船机分为全平衡垂直升船机和下水式垂直升船机两种型式。两种型式的特点各不相同,应根据水利枢纽的条件,进行技术经济比较,确定升船机型式。对两种升船机型式的设备选择、总体技术参数的确定、平衡重重量的分配与选取、主体设备布置原则与基本方案等升船机总体设计的若干关键问题进行了研究探讨。 展开更多

关键词 钢丝绳卷扬 全平衡垂直升船机 下水式垂直升船机 布置

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清江隔河岩升船机主提升机安全制动系统设计 被引量：8

2

作者 廖乐康 于庆奎 黄发涛 《人民长江》 北大核心 2004年第4期20-22,共3页

安全制动系统是钢丝绳卷扬提升式升船机的关键设备,其设备选型、工作性能、运行方式等对升船机的安全运行有直接影响。进行隔河岩升船机设计时,国内外尚没有盘式制动器在钢丝绳卷扬提升式升船机上应用的先例,缺乏实践经验。为使安全制... 安全制动系统是钢丝绳卷扬提升式升船机的关键设备,其设备选型、工作性能、运行方式等对升船机的安全运行有直接影响。进行隔河岩升船机设计时,国内外尚没有盘式制动器在钢丝绳卷扬提升式升船机上应用的先例,缺乏实践经验。为使安全制动系统的性能满足升船机的运行要求,并确保系统自身的安全可靠性,设计中对各种因素的影响已尽可能地作了考虑,并采取了相应的应对措施。但设计的合理性和技术措施的周密性尚有待运行实践的检验。对我国同类升船机的建设有一定的参考、借鉴价值。 展开更多

关键词 安全制动系统 垂直升船机 结构设计 运行程序 隔河岩水电站

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承船厢二维非线性晃动的分析 被引量：4

3

作者 廖乐康 张圣坤 《船舶力学》 EI 北大核心 2006年第2期47-55,共9页

本文根据流体力学势流理论和刚体动力学原理并借助“Mathematica”符号计算软件,建立了描述升船机承船厢悬挂系统的刚体竖直振动及纵摆振动和厢内水体运动相互耦合的非线性动力学数学模型,推导了非线性耦合动力学常微分方程组及其线性... 本文根据流体力学势流理论和刚体动力学原理并借助“Mathematica”符号计算软件,建立了描述升船机承船厢悬挂系统的刚体竖直振动及纵摆振动和厢内水体运动相互耦合的非线性动力学数学模型,推导了非线性耦合动力学常微分方程组及其线性化方程的系数矩阵,提出了系统线性稳定性的判定方法;通过计算三峡全平衡垂直升船机钢丝绳卷扬方案承船厢悬挂系统的线性化动力学方程系数矩阵的特征值,并对非线性微分方程的动态响应进行数值仿真,对升船机承船厢悬挂系统的稳定性以及非线性因素对稳定性的影响等问题进行了初步的研究。 展开更多

关键词 升船机 非线性晃动 纵摆稳定性 临界阻尼比

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升船机承船厢纵倾运动与主机扭振耦合分析 被引量：4

4

作者 廖乐康 石端伟 《人民长江》 北大核心 1996年第9期19-22,共4页

针对钢丝绳卷扬垂直升船机的安全可靠性问题，对升船机系统动态性能进行了研究。在不考虑重力波的情况下，导出了承船厢作纵倾运动时的水动压力计算公式；建立了承船厢纵倾运动与主提升机同步轴扭转的耦合动力学模型，并对纵倾运动稳定... 针对钢丝绳卷扬垂直升船机的安全可靠性问题，对升船机系统动态性能进行了研究。在不考虑重力波的情况下，导出了承船厢作纵倾运动时的水动压力计算公式；建立了承船厢纵倾运动与主提升机同步轴扭转的耦合动力学模型，并对纵倾运动稳定性条件和影响稳定性的因素进行了分析；推导了在稳定条件下承船厢纵倾运动与主机扭振的动态响应以及与升船机设计相关的参数计算公式，并以清江隔河岩第一、二级升船机为例进行了计算，对结果进行了分析讨论。 展开更多

关键词 升船机 水动力学 承船厢 主提升机 轴扭转 耦合

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全平衡垂直升船机承船厢漏水过程分析

5

作者 廖乐康 罗文 《人民长江》 北大核心 2006年第8期59-62,共4页

全平衡垂直升船机防事故能力,通常主要是指升船机防止承船厢漏水以及在承船厢漏水事故发生时升船机的事故应对能力。对于载运客船的升船机,防事故能力是升船机十分重要的安全性指标。对于以过货轮为主的升船机,需综合考虑安全性、经济... 全平衡垂直升船机防事故能力,通常主要是指升船机防止承船厢漏水以及在承船厢漏水事故发生时升船机的事故应对能力。对于载运客船的升船机,防事故能力是升船机十分重要的安全性指标。对于以过货轮为主的升船机,需综合考虑安全性、经济性和运行可靠性,针对事故的可能原因和可能产生的最不利后果,采取合理的漏水事故应对措施。为此首先应对漏水量的大小和漏水速率进行分析,为选择相应的技术方案提供相关的依据。根据薄壁小孔出流的水力学公式,建立了不同事故工况下变水头小孔出流的承船厢漏水数学模型,导出了船厢失水深度随时间变化的函数关系,并结合高坝洲升船机和彭水升船机,分析了承船厢在漏水情况下继续运行的条件。 展开更多

关键词 升船机 承船厢 漏水 船厢纵倾稳定 临界水深 临界时间 相对失水深度 相对漏水面积

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高坝洲升船机防撞梁设计 被引量：7

6

作者 袁鹰 方晓敏 廖乐康 《湖北水力发电》 2001年第3期18-20,共3页

对防撞梁的应力应变分析,采用幂函数弹塑性本构关系,根据碰撞过程中的能量转换原理,推导了碰撞终了时刻钢梁的最大塑性变形和碰撞力表达式,并以满足船厢厢头门受到的撞击力低于其强度和钢梁具有一定的塑性变形以充分吸收船舶撞击的动能... 对防撞梁的应力应变分析,采用幂函数弹塑性本构关系,根据碰撞过程中的能量转换原理,推导了碰撞终了时刻钢梁的最大塑性变形和碰撞力表达式,并以满足船厢厢头门受到的撞击力低于其强度和钢梁具有一定的塑性变形以充分吸收船舶撞击的动能两项要求为依据,建立了防撞梁的设计公式。利用该公式对高坝洲升船机上的防撞梁进行了设计。 展开更多

关键词 幂函数弹塑性本构关系 升船机防撞梁 塑性变形能

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升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置设计方法

7

作者 王蒂 金辽 廖乐康 《水运工程》 2024年第1期156-160,169,共6页

钢丝绳-缓冲油缸防撞装置主要应用于过船规模较大的升船机工程中,目前关于该形式防撞装置设计方法的研究甚少,且存在一定局限性,直接影响防撞装置的布置和设计。基于船舶与防撞装置撞击过程中能量转换以及空间几何关系的分析,提出钢丝绳... 钢丝绳-缓冲油缸防撞装置主要应用于过船规模较大的升船机工程中,目前关于该形式防撞装置设计方法的研究甚少,且存在一定局限性,直接影响防撞装置的布置和设计。基于船舶与防撞装置撞击过程中能量转换以及空间几何关系的分析,提出钢丝绳-缓冲油缸防撞装置设计计算方法,包括钢丝绳张力、船舶水平行进距离和油缸缓冲行程等重要参数的设计计算和控制条件的确定。通过设计计算结果与向家坝升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置实船试验结果的比较,验证了本设计方法的安全性和合理性。提出的设计方法可为升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的设计和改造提供参考。 展开更多

关键词 升船机 钢丝绳-缓冲油缸防撞装置 钢丝绳张力 船舶水平行进距离 油缸缓冲行程

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升船机多液压站柔性智能制动技术 被引量：2

8

作者 廖乐康 唐勇 《人民长江》 北大核心 2020年第8期151-157,共7页

全平衡垂直升船机驱动系统载荷的大小和方向具有随机分布的特点,从而形成了发电工况和电动工况2种载荷状态。传统单泵站集中控制安全制动系统采用的是预设制动力矩制动方案,对所有工况采用统一的双阶梯形制动力曲线实施紧急制动,不适合... 全平衡垂直升船机驱动系统载荷的大小和方向具有随机分布的特点,从而形成了发电工况和电动工况2种载荷状态。传统单泵站集中控制安全制动系统采用的是预设制动力矩制动方案,对所有工况采用统一的双阶梯形制动力曲线实施紧急制动,不适合齿轮齿条爬升式升船机驱动系统多液压站分散控制安全制动系统,难以解决该系统发电工况和电动工况紧急制动加速度过大的问题。在总结三峡和向家坝升船机多液压站分散控制安全制动系统设计的基础上,提出了针对不同载荷工况和载荷大小实施不同制动策略的柔性智能制动方案,即在发电工况和轻载电动工况采用速度闭环反馈控制制动,在重载电动工况实施零速制动,从而显著降低了安全制动系统紧急制动加速度,保证了升船机在事故工况下紧急制动的安全性。 展开更多

关键词 齿轮齿条爬升式升船机 安全制动系统 多液压站分散控制 柔性智能制动 速度闭环反馈控制 零速制动

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升船机液气弹簧装置设计与研究 被引量：1

9

作者 廖乐康 《人民长江》 北大核心 2021年第12期133-139,共7页

全平衡齿轮齿条爬升式垂直升船机具有在承船厢失衡事故工况下将承船厢锁定的安全功能。液气弹簧装置是船厢在升降工况中将支承由驱动机构开式齿轮-齿条传动副向安全机构旋转螺杆-螺母柱螺纹接触副转换,从而实现船厢超载锁定的关键设备... 全平衡齿轮齿条爬升式垂直升船机具有在承船厢失衡事故工况下将承船厢锁定的安全功能。液气弹簧装置是船厢在升降工况中将支承由驱动机构开式齿轮-齿条传动副向安全机构旋转螺杆-螺母柱螺纹接触副转换,从而实现船厢超载锁定的关键设备。详细阐述了全平衡齿轮齿条爬升式升船机液气弹簧装置的功能特点、结构组成和工作原理,介绍了液气弹簧极限载荷、液气弹簧油缸最大行程和蓄能器初始容积等设计参数的计算方法,并推导出了液气弹簧载荷位移非线性特性函数的精确表达式和以幂多项式表示的近似表达式。研究表明:在相同的位移下,液气弹簧的作用载荷不大于按线性弹簧计算得出的载荷值,且当蓄能器的气体初始容积取值大于按照等温过程波义耳定律计算的初始容积值时,液气弹簧以及齿轮的极限载荷值略小于对应的按线性刚度计算的液气弹簧以及齿轮的极限载荷设计值。研究成果可供齿轮齿条爬升式升船机设计人员和升船机动力学研究人员参考。 展开更多

关键词 齿轮齿条爬升式升船机 液气弹簧装置 齿轮托架 机械特性曲线

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基于FEA的升船机复杂焊接结构疲劳强度评估方法及应用 被引量：1

10

作者 王可 方杨 +2 位作者 廖乐康 严俊 金辽 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第S01期16-22,共7页

对于焊接金属结构,焊缝的疲劳强度对于结构安全性至关重要。文章针对升船机金属结构和机械设备结构复杂、运转频繁且承受变化载荷的特点,在借鉴Eurocode3及国内相关行业标准的基础上,根据国内实际情况提出了适合升船机结构和载荷特征的... 对于焊接金属结构,焊缝的疲劳强度对于结构安全性至关重要。文章针对升船机金属结构和机械设备结构复杂、运转频繁且承受变化载荷的特点,在借鉴Eurocode3及国内相关行业标准的基础上,根据国内实际情况提出了适合升船机结构和载荷特征的基于有限元分析(FEA)的焊接金属结构疲劳强度评估方法,并以齿轮齿条爬升式垂直升船机小齿轮托架机构为例进行了具体的验证。 展开更多

关键词 升船机 焊接结构 疲劳强度 应力幅法 有限元 小齿轮托架

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三峡升船机提高防事故能力的探讨

11

作者 廖乐康 彭定中 《港口装卸》 北大核心 1999年第B12期59-60,共2页

关键词 三峡升船机 事故 预防能力 转矩平衡重

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构皮滩垂直升船机金属结构和机械设备设计研究 被引量：14

12

作者 余友安 廖乐康 金辽 《人民长江》 北大核心 2019年第5期119-126,共8页

构皮滩升船机工程由三级升船机组成,其中第一、三级升船机是目前国内外已建或在建的规模最大的下水式垂直升船机,其主提升机提升力位居国内乃至世界上所有垂直升船机之首;第二级升船机为国内乃至世界上单级提升高度最大的垂直升船机。... 构皮滩升船机工程由三级升船机组成,其中第一、三级升船机是目前国内外已建或在建的规模最大的下水式垂直升船机,其主提升机提升力位居国内乃至世界上所有垂直升船机之首;第二级升船机为国内乃至世界上单级提升高度最大的垂直升船机。对构皮滩三级升船机金属结构、机械设备的总体设计方案做了系统介绍,并简要总结了设计中的几个关键技术问题,包括平衡重重量确定、大型减速器研发、船厢纵倾稳定性试验等。研究成果可为同类型升船机的设计提供有益借鉴。 展开更多

关键词 船厢下水式垂直升船机 平衡重 船厢水动力学 纵倾稳定 构皮滩水电站

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通航设施防撞梁的塑性吸能原理与应用 被引量：9

13

作者 余友安 廖乐康 《人民长江》 北大核心 1998年第S1期46-48,共3页

内河船队过船闸或升船机时不可避免地会碰撞船闸或承船厢体，故须在通航设施上设置防撞装置。设计上一般采取在防撞梁两端设置缓冲油缸和直接设置简支梁的措施来吸收能量，达到消减撞击力保护通航设施的目的。根据塑性动力学原理，利用... 内河船队过船闸或升船机时不可避免地会碰撞船闸或承船厢体，故须在通航设施上设置防撞装置。设计上一般采取在防撞梁两端设置缓冲油缸和直接设置简支梁的措施来吸收能量，达到消减撞击力保护通航设施的目的。根据塑性动力学原理，利用控制在一定范围的塑性变形来承受碰撞所产生的位移，这种设想是可行的。作者依据船舶及防撞梁的动力与结构特性，提出了船只撞击停止时间、移动距离、碰撞力和塑性铰吸能的简明计算公式，并以工程算例说明了具体的运用步骤。这种新的分析研究方法为解决大吨位船队过闸的碰撞问题。 展开更多

关键词 通航设施 防撞设施 吸能装置 研究

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全平衡垂直升船机紧急制动力曲线研究 被引量：2

14

作者 张莉 廖乐康 《人民长江》 北大核心 2015年第9期1-4,8,共5页

在遇断电及主拖系统失效时,全平衡垂直升船机实施的紧急制动事关升船机的运行安全。在此紧急制动情况下既要保证制动的安全性,使其制动距离小于设计冲程,又要避免惯性对主提升机传动设备的冲击,因此,制动力如何施加便是主提升机安全制... 在遇断电及主拖系统失效时,全平衡垂直升船机实施的紧急制动事关升船机的运行安全。在此紧急制动情况下既要保证制动的安全性,使其制动距离小于设计冲程,又要避免惯性对主提升机传动设备的冲击,因此,制动力如何施加便是主提升机安全制动系统设计的一个关键技术问题。分析了全平衡升船机主提升机的载荷特点,结合已建升船机的设计经验,提出了全平衡垂直升船机紧急制动曲线的基本型式和参数的确定原则。以此为基础,给出了制动过程运动学及传动系统载荷的计算方法,并以隔河岩第一级升船机为例进行了计算,证明了紧急制动力曲线的实用性与合理性,进一步揭示了主提升机传动系统在不同载荷工况下的受载特点。 展开更多

关键词 紧急制动 制动力曲线 冲击载荷 制动距离 升船机

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构皮滩升船机主提升机卷筒结构焊缝疲劳强度分析 被引量：2

15

作者 王蒂 湛伟杰 +2 位作者 吴双杰 侯晋 廖乐康 《水运工程》 北大核心 2023年第6期108-113,共6页

构皮滩升船机主提升机卷筒结构规模大、受力及边界条件复杂、运行频繁,且卷筒筒体的应力呈现周期性变化,卷筒焊缝可能产生疲劳破坏,因此焊缝的疲劳强度分析是卷筒结构设计的必要和重要环节。基于卷筒结构与载荷的复杂性,采用有限元分析... 构皮滩升船机主提升机卷筒结构规模大、受力及边界条件复杂、运行频繁,且卷筒筒体的应力呈现周期性变化,卷筒焊缝可能产生疲劳破坏,因此焊缝的疲劳强度分析是卷筒结构设计的必要和重要环节。基于卷筒结构与载荷的复杂性,采用有限元分析方法计算卷筒结构的应力变化范围,其建模方法充分考虑了卷筒组与轴承座以及卷筒组各子结构的机械装配特性;采用标准“Eurocode 3”疲劳强度评估方法进行焊缝疲劳强度设计。基于有限元和“Eurocode 3”疲劳强度评估的焊缝疲劳强度设计方法,可为水利枢纽升船机设计提供参考。 展开更多

关键词 构皮滩升船机 主提升机卷筒 疲劳强度 应力幅法 有限元分析方法 接触连接

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全平衡钢丝绳卷扬式垂直升船机承船厢水平度分析及控制 被引量：1

16

作者 金辽 廖乐康 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第S01期10-15,共6页

承船厢水平度是反映全平衡钢丝绳卷扬式升船机制造安装、调试质量和运行安全性的一个重要技术指标。文章阐述了承船厢水平度偏差控制对升船机主提升机各卷扬机设备提升载荷均匀性的影响,提出了该最大偏差所引起各卷扬机提升载荷相对差... 承船厢水平度是反映全平衡钢丝绳卷扬式升船机制造安装、调试质量和运行安全性的一个重要技术指标。文章阐述了承船厢水平度偏差控制对升船机主提升机各卷扬机设备提升载荷均匀性的影响,提出了该最大偏差所引起各卷扬机提升载荷相对差不大于20%的控制设计原则,分析了影响承船厢水平度偏差的主要因素和计算方法,根据升船机的整体力学平衡条件和承船厢水平度偏差控制原则,推导出承船厢水平度偏差容许值的计算公式,并将成果应用于构皮滩第二级全平衡钢丝绳卷扬式垂直升船机,验证了该方法的有效性与合理性。 展开更多

关键词 升船机 承船厢 水平度 点高差 主提升机 提升载荷相对差

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升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的动力学计算方法 被引量：1

17

作者 王蒂 金辽 廖乐康 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第S02期181-186,共6页

钢丝绳-缓冲油缸防撞装置目前已在多座升船机中得到应用,其防撞吸能是一个较为复杂的动力学过程,目前还未有研究涉及。根据钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的工作原理,在考虑水体对船舶的水动力作用、钢丝绳弹性变形、缓冲油缸溢流阀的限载功... 钢丝绳-缓冲油缸防撞装置目前已在多座升船机中得到应用,其防撞吸能是一个较为复杂的动力学过程,目前还未有研究涉及。根据钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的工作原理,在考虑水体对船舶的水动力作用、钢丝绳弹性变形、缓冲油缸溢流阀的限载功能等因素的条件下,建立包括船舶和钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的两阶段二阶非线性动力学模型,提出对升船机钢丝绳-缓冲油缸拦阻吸能装置关键性能参数进行分析的数值计算方法和防撞装置安全性评估方法。应用提出的方法对向家坝升船机钢丝绳-缓冲油缸防撞装置进行了动力学数值仿真计算,并与向家坝升船机实船撞击试验结果进行了比较分析,说明提出的动力学计算方法与实船试验结果基本吻合且偏于安全,可为钢丝绳-缓冲油缸防撞装置的设计和校核提供参考。 展开更多

关键词 升船机 钢丝绳-缓冲油缸 防撞吸能装置 二阶段非线性动力学模型 实船试验

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升船机双塑性钢梁防撞装置设计研究 被引量：3

18

作者 金辽 廖乐康 +1 位作者 王可 胡吉祥 《水电与新能源》 2021年第7期27-30,共4页

针对升船机单塑性梁在撞击后更换时断航的缺点,提出了双塑性钢梁冗余拦防的船舶失速防撞系统设计概念与控制条件,设备布置及工作原理。设计计算中利用幂律塑性本构关系,采用塑性应变比能在塑性钢梁全体积域内积分的方法计算钢梁塑性应变... 针对升船机单塑性梁在撞击后更换时断航的缺点,提出了双塑性钢梁冗余拦防的船舶失速防撞系统设计概念与控制条件,设备布置及工作原理。设计计算中利用幂律塑性本构关系,采用塑性应变比能在塑性钢梁全体积域内积分的方法计算钢梁塑性应变能,并通过动能与钢梁塑性应变能相等的原则,推导了双塑性钢梁冗余拦防系统的设计计算公式。通过以三峡升船机为对象的实例计算,表明该拦防系统原理可行,计算方法简明。 展开更多

关键词 升船机 防撞系统 双塑性钢梁组 冗余拦防 塑性应变能

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构皮滩水利枢纽垂直升船机设计中的关键问题研究

19

作者 王可 赵斌 +2 位作者 唐雪景 胡吉祥 廖乐康 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第S02期163-169,共7页

构皮滩水利枢纽通航设施采用三级500吨级升船机组合型式,其中第一级和第三级升船机为非全平衡式,即下水式升船机,是国内提升力最大的垂直升船机。在构皮滩通航设施布置及一、三级升船机机械布置的基础上,针对其设计中的部分难点,进行了... 构皮滩水利枢纽通航设施采用三级500吨级升船机组合型式,其中第一级和第三级升船机为非全平衡式,即下水式升船机,是国内提升力最大的垂直升船机。在构皮滩通航设施布置及一、三级升船机机械布置的基础上,针对其设计中的部分难点,进行了深入的研究。介绍了构皮滩下水式升船机机械设计中的重要研究方案,讨论了下水式垂直升船机共同面临的主提升机减速器疲劳载荷和结构优化以及船厢水动力设计与试验问题。 展开更多

关键词 构皮滩水电站 下水式升船机 水动力试验和设计 疲劳载荷优化

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