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简化的弹塑性分析方法在压力容器设计中的应用
1
作者
左安达
马忠明
《化工设备与管道》
北大核心
2025年第2期33-40,共8页
循环载荷作用下,结构的安全性评定是压力容器设计中需要重点关注的环节。文章以同时承受循环机械载荷和热载荷的局部结构为例,对其进行温度场和热-机械耦合分析,并重点介绍了一种简化的弹塑性分析方法在压力容器设计中的应用。应力分类...
循环载荷作用下,结构的安全性评定是压力容器设计中需要重点关注的环节。文章以同时承受循环机械载荷和热载荷的局部结构为例,对其进行温度场和热-机械耦合分析,并重点介绍了一种简化的弹塑性分析方法在压力容器设计中的应用。应力分类法中对于安定性的评定准则是无论在何种载荷工况下都不允许一次加二次应力强度SⅣ>3S_(m),而简化的弹塑性分析方法则允许包括热应力在内的SⅣ>3S_(m),但需要对可能发生的棘轮失效和低周疲劳失效按一定的条件和修正系数进行详细的分析和弹塑性评定,以保证结构的安全性。该方法相较于应力分类法更为精确和先进,相较于直接的弹塑性分析方法更具有工程可操作性和实现性,是一种可在复杂循环载荷工况下解决特殊问题的折中方法。
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关键词
循环载荷
压力容器
简化的弹塑性分析方法
棘轮失效
低周疲劳失效
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职称材料
预应力CFRP筋混凝土梁疲劳全过程分析
被引量:
11
2
作者
钱卫
祁德庆
薛伟辰
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2008年第5期125-129,共5页
CFRP筋具有耐腐蚀、抗拉强度高、弹性模量低和重量轻等优点,是暴露及恶劣环境下预应力钢筋的理想替代品。目前国内外关于预应力CFRP筋混凝土结构静力性能的研究已开展较多,而关于其疲劳性能的研究则刚刚起步。为此,对混凝土、钢筋以及C...
CFRP筋具有耐腐蚀、抗拉强度高、弹性模量低和重量轻等优点,是暴露及恶劣环境下预应力钢筋的理想替代品。目前国内外关于预应力CFRP筋混凝土结构静力性能的研究已开展较多,而关于其疲劳性能的研究则刚刚起步。为此,对混凝土、钢筋以及CFRP筋的疲劳性能进行了总结,在考虑了疲劳刚度退化、疲劳强度退化以及疲劳残余变形等因素的基础上,提出了预应力CFRP筋混凝土梁疲劳全过程的简化分析方法,并基于ANSYS二次开发实现了疲劳全过程分析。为验证提出的疲劳全过程简化分析方法,进行了预应力CFRP筋混凝土梁的300万次疲劳试验,计算值与试验结果吻合良好。
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关键词
预应力CFRP筋
混凝土梁
疲劳性能
疲劳全过程分析
简化分析方法
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职称材料
疲劳分析中变幅载荷的循环计数方法
被引量:
18
3
作者
陆明万
寿比南
杨国义
《压力容器》
2012年第11期25-29,6,共6页
将压力容器承受的实际变幅载荷历史分解为恒幅块载荷谱的方法称为循环计数方法。介绍了ASME规范推荐的雨流计数法、最大-最小计数法和欧盟标准的蓄水池法。
关键词
循环计数方法
疲劳分析
变幅载荷
ASME规范
欧盟标准
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职称材料
疲劳荷载作用下混凝土的边界面模型研究
4
作者
宋玉普
朱劲松
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第1期74-79,共6页
边界面模型是少数可以描述混凝土在复杂的多轴循环荷载作用下性能的本构模型之一,它具有相对简单、应用方便的优点.首先总结了混凝土边界面模型研究的历史沿革,分析了它的构建方法;为了研究以损伤参数控制收缩的一类边界面模型对混凝土...
边界面模型是少数可以描述混凝土在复杂的多轴循环荷载作用下性能的本构模型之一,它具有相对简单、应用方便的优点.首先总结了混凝土边界面模型研究的历史沿革,分析了它的构建方法;为了研究以损伤参数控制收缩的一类边界面模型对混凝土的疲劳寿命预测、非线性力学性能描述的能力以及对疲劳加载参数的敏感性,编制了计算程序,将计算结果与试验值进行了比较;分析了这类边界面模型的主要缺陷,提出了进一步完善的思路.
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关键词
混凝土
边界面模型
多轴疲劳
寿命预测
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职称材料
航空发动机滑油箱支架断裂故障分析
被引量:
4
5
作者
贾铎
杨永华
+1 位作者
白永秋
乔志
《航空发动机》
北大核心
2023年第1期122-126,共5页
针对某型航空发动机整机试车过程中多次发生的滑油箱支架断裂故障,对支架故障件进行了断口分析、装配状态结构位移测量、强度分析、振动应力分析,结果表明:由于滑油箱支架是双吊耳悬臂结构,在对滑油箱箍带施加拧紧力矩过程中,滑油箱支...
针对某型航空发动机整机试车过程中多次发生的滑油箱支架断裂故障,对支架故障件进行了断口分析、装配状态结构位移测量、强度分析、振动应力分析,结果表明:由于滑油箱支架是双吊耳悬臂结构,在对滑油箱箍带施加拧紧力矩过程中,滑油箱支架双吊耳会产生明显的不协调变形,导致支架单侧吊耳由于偏载承受了较大的附加装配应力,随发动机工作时支架单侧吊耳综合应力增大,从而在吊耳应力集中位置发生高周疲劳断裂。通过将支架结构改为跨安装边的桥型连接结构,并用带球头螺母的双头螺杆将其与箍带进行连接,在滑油箱安装过程中保证支撑结构具有一定的长度和角度补偿能力,经强度分析、振动应力测量和发动机长久试车验证,滑油箱支架未再发生相同故障,表明改进方案可靠有效。
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关键词
滑油箱支架
断裂
高周疲劳
故障分析
偏载
航空发动机
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职称材料
航空发动机滑油箱支架断裂失效分析
被引量:
3
6
作者
乔志
刘博志
+1 位作者
韩振宇
兰海强
《航空发动机》
北大核心
2021年第5期98-102,共5页
针对在某发动机试车过程中发生的滑油箱支架断裂故障,通过外观检查、断口分析、磨损痕迹对比分析、材质分析以及有限元分析计算等失效分析方法,确定了故障支架的断口性质以及断裂原因。分析结果表明:发动机滑油箱故障支架断口为起源于...
针对在某发动机试车过程中发生的滑油箱支架断裂故障,通过外观检查、断口分析、磨损痕迹对比分析、材质分析以及有限元分析计算等失效分析方法,确定了故障支架的断口性质以及断裂原因。分析结果表明:发动机滑油箱故障支架断口为起源于吊耳内弧表面的高周疲劳断口。故障支架存在悬臂结构,当对螺栓施加拧紧力矩时,支架的悬臂结构会产生明显的变形不协调,使支架的2个吊耳出现偏载,导致支架局部应力集中,是疲劳裂纹萌生的主要原因。在发动机试车过程中,支架在装配应力和振动应力综合作用下,裂纹在支架应力集中区域萌生并扩展导致支架最终断裂。提出了完善设计结构形式并减小拧紧力矩等改进建议,避免类似故障再次发生。
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关键词
失效分析
支架
断裂
高周疲劳
偏载
有限元分析
滑油箱
航空发动机
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职称材料
双轴非比例低周疲劳载荷下船体裂纹板累积塑性数值分析
7
作者
杜波
邱圣临
+3 位作者
邓军林
董大伟
卢瑞涛
侯睿涵
《舰船科学技术》
北大核心
2022年第10期43-48,共6页
仅对单轴载荷下的船体受力情况分析已经不能满足当下船舶工程中存在的问题,本文对双轴非比例低周疲劳载荷作用下考虑累积塑性破坏的船体裂纹板进行理论分析,数值分析,探究在不同相位差、应力比、双轴应力比下的累积塑性破坏与低周疲劳...
仅对单轴载荷下的船体受力情况分析已经不能满足当下船舶工程中存在的问题,本文对双轴非比例低周疲劳载荷作用下考虑累积塑性破坏的船体裂纹板进行理论分析,数值分析,探究在不同相位差、应力比、双轴应力比下的累积塑性破坏与低周疲劳的相互作用关系,为双轴非比例低周疲劳裂纹扩展行为提供合理规律。
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关键词
船体裂纹板
双轴低周疲劳
非比例载荷
累积塑性
数值分析
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职称材料
M20高强度螺栓低周疲劳性能研究
8
作者
石琳
杜慧君
+3 位作者
夏文渊
陈鹏程
焦晋峰
路国运
《太原理工大学学报》
2025年第5期999-1006,共8页
【目的】以10.9级M20高强度螺栓为研究对象,进行位移幅控制循环加载的低周疲劳试验。【方法】通过对疲劳断口的宏观和微观分析揭示其破坏机理,探讨了Coffin-Manson公式和幂指函数公式在高强度螺栓低周疲劳寿命分析中的适用性;并基于能...
【目的】以10.9级M20高强度螺栓为研究对象,进行位移幅控制循环加载的低周疲劳试验。【方法】通过对疲劳断口的宏观和微观分析揭示其破坏机理,探讨了Coffin-Manson公式和幂指函数公式在高强度螺栓低周疲劳寿命分析中的适用性;并基于能量耗散、承载力退化和塑性变形进行了损伤性能分析。【结果】研究表明:该批M20高强度螺栓试件低周疲劳寿命为547~3222次,且承载力退化率均大于20%;低周疲劳断口的瞬断区面积占比均在40%以上;幂指数函数公式在本批高强度螺栓低周疲劳寿命分析中略优于Coffin-Manson公式;高强度螺栓的循环耗能能力较弱,且与循环加载次数呈负相关;在裂纹扩展初期,承载力退化率与塑性损伤指数迅速增加;在裂纹扩展后期,承载力退化率增长呈现先慢后快的趋势,且塑性损伤指数的增长速率减缓。
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关键词
高强度螺栓
低周疲劳
疲劳寿命
承载力
损伤分析
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职称材料
题名
简化的弹塑性分析方法在压力容器设计中的应用
1
作者
左安达
马忠明
机构
惠生工程(中国)有限公司
聊城市鲁西化工工程设计有限责任公司
出处
《化工设备与管道》
北大核心
2025年第2期33-40,共8页
文摘
循环载荷作用下,结构的安全性评定是压力容器设计中需要重点关注的环节。文章以同时承受循环机械载荷和热载荷的局部结构为例,对其进行温度场和热-机械耦合分析,并重点介绍了一种简化的弹塑性分析方法在压力容器设计中的应用。应力分类法中对于安定性的评定准则是无论在何种载荷工况下都不允许一次加二次应力强度SⅣ>3S_(m),而简化的弹塑性分析方法则允许包括热应力在内的SⅣ>3S_(m),但需要对可能发生的棘轮失效和低周疲劳失效按一定的条件和修正系数进行详细的分析和弹塑性评定,以保证结构的安全性。该方法相较于应力分类法更为精确和先进,相较于直接的弹塑性分析方法更具有工程可操作性和实现性,是一种可在复杂循环载荷工况下解决特殊问题的折中方法。
关键词
循环载荷
压力容器
简化的弹塑性分析方法
棘轮失效
低周疲劳失效
Keywords
cycl
ic
load
ing
pressure vessel
a simplified elastic-plastic
analysis
method
ratchet failure
low
cycl
e
fatigue
failure
分类号
TH49 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
预应力CFRP筋混凝土梁疲劳全过程分析
被引量:
11
2
作者
钱卫
祁德庆
薛伟辰
机构
同济大学土木工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2008年第5期125-129,共5页
基金
交通部西部交通建设科技项目(200631882244)
文摘
CFRP筋具有耐腐蚀、抗拉强度高、弹性模量低和重量轻等优点,是暴露及恶劣环境下预应力钢筋的理想替代品。目前国内外关于预应力CFRP筋混凝土结构静力性能的研究已开展较多,而关于其疲劳性能的研究则刚刚起步。为此,对混凝土、钢筋以及CFRP筋的疲劳性能进行了总结,在考虑了疲劳刚度退化、疲劳强度退化以及疲劳残余变形等因素的基础上,提出了预应力CFRP筋混凝土梁疲劳全过程的简化分析方法,并基于ANSYS二次开发实现了疲劳全过程分析。为验证提出的疲劳全过程简化分析方法,进行了预应力CFRP筋混凝土梁的300万次疲劳试验,计算值与试验结果吻合良好。
关键词
预应力CFRP筋
混凝土梁
疲劳性能
疲劳全过程分析
简化分析方法
Keywords
CFRP tendon
concrete beam
fatigue
behaviors
full-range analysis under fatigue load cycles
分类号
TU528.571 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
疲劳分析中变幅载荷的循环计数方法
被引量:
18
3
作者
陆明万
寿比南
杨国义
机构
清华大学工程力学系
中国特种设备检测研究院
出处
《压力容器》
2012年第11期25-29,6,共6页
文摘
将压力容器承受的实际变幅载荷历史分解为恒幅块载荷谱的方法称为循环计数方法。介绍了ASME规范推荐的雨流计数法、最大-最小计数法和欧盟标准的蓄水池法。
关键词
循环计数方法
疲劳分析
变幅载荷
ASME规范
欧盟标准
Keywords
cycl
e counting method
fatigue
analysis
variable amplitude
load
ing
ASME code
EN standard
分类号
TH123 [机械工程—机械设计及理论]
O346.2 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
疲劳荷载作用下混凝土的边界面模型研究
4
作者
宋玉普
朱劲松
机构
大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第1期74-79,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(50078010).
文摘
边界面模型是少数可以描述混凝土在复杂的多轴循环荷载作用下性能的本构模型之一,它具有相对简单、应用方便的优点.首先总结了混凝土边界面模型研究的历史沿革,分析了它的构建方法;为了研究以损伤参数控制收缩的一类边界面模型对混凝土的疲劳寿命预测、非线性力学性能描述的能力以及对疲劳加载参数的敏感性,编制了计算程序,将计算结果与试验值进行了比较;分析了这类边界面模型的主要缺陷,提出了进一步完善的思路.
关键词
混凝土
边界面模型
多轴疲劳
寿命预测
Keywords
fatigue
testing
Life
cycl
e
load
s (forces)
Numerical
analysis
Service life
分类号
TU375 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
航空发动机滑油箱支架断裂故障分析
被引量:
4
5
作者
贾铎
杨永华
白永秋
乔志
机构
中国航发沈阳发动机研究所
出处
《航空发动机》
北大核心
2023年第1期122-126,共5页
基金
航空动力基础研究项目资助。
文摘
针对某型航空发动机整机试车过程中多次发生的滑油箱支架断裂故障,对支架故障件进行了断口分析、装配状态结构位移测量、强度分析、振动应力分析,结果表明:由于滑油箱支架是双吊耳悬臂结构,在对滑油箱箍带施加拧紧力矩过程中,滑油箱支架双吊耳会产生明显的不协调变形,导致支架单侧吊耳由于偏载承受了较大的附加装配应力,随发动机工作时支架单侧吊耳综合应力增大,从而在吊耳应力集中位置发生高周疲劳断裂。通过将支架结构改为跨安装边的桥型连接结构,并用带球头螺母的双头螺杆将其与箍带进行连接,在滑油箱安装过程中保证支撑结构具有一定的长度和角度补偿能力,经强度分析、振动应力测量和发动机长久试车验证,滑油箱支架未再发生相同故障,表明改进方案可靠有效。
关键词
滑油箱支架
断裂
高周疲劳
故障分析
偏载
航空发动机
Keywords
lubricating oil tank bracket
fracture
high-
cycl
e
fatigue
fault
analysis
uneven
load
aeroengine
分类号
V232.7 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
航空发动机滑油箱支架断裂失效分析
被引量:
3
6
作者
乔志
刘博志
韩振宇
兰海强
机构
中国航发沈阳发动机研究所
出处
《航空发动机》
北大核心
2021年第5期98-102,共5页
基金
航空动力基础研究项目资助。
文摘
针对在某发动机试车过程中发生的滑油箱支架断裂故障,通过外观检查、断口分析、磨损痕迹对比分析、材质分析以及有限元分析计算等失效分析方法,确定了故障支架的断口性质以及断裂原因。分析结果表明:发动机滑油箱故障支架断口为起源于吊耳内弧表面的高周疲劳断口。故障支架存在悬臂结构,当对螺栓施加拧紧力矩时,支架的悬臂结构会产生明显的变形不协调,使支架的2个吊耳出现偏载,导致支架局部应力集中,是疲劳裂纹萌生的主要原因。在发动机试车过程中,支架在装配应力和振动应力综合作用下,裂纹在支架应力集中区域萌生并扩展导致支架最终断裂。提出了完善设计结构形式并减小拧紧力矩等改进建议,避免类似故障再次发生。
关键词
失效分析
支架
断裂
高周疲劳
偏载
有限元分析
滑油箱
航空发动机
Keywords
failure
analysis
bracket
fracture
high-
cycl
e
fatigue
deviation
load
finite element
analysis
lubricating oil tank
aero⁃engine
分类号
V263.6 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
双轴非比例低周疲劳载荷下船体裂纹板累积塑性数值分析
7
作者
杜波
邱圣临
邓军林
董大伟
卢瑞涛
侯睿涵
机构
北部湾大学机械与船舶海洋工程学院
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2022年第10期43-48,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(52161042,51809144)
广西自然科学基金资助项目(2019GXNSFDA245035,2021GXNSFAA075003)。
文摘
仅对单轴载荷下的船体受力情况分析已经不能满足当下船舶工程中存在的问题,本文对双轴非比例低周疲劳载荷作用下考虑累积塑性破坏的船体裂纹板进行理论分析,数值分析,探究在不同相位差、应力比、双轴应力比下的累积塑性破坏与低周疲劳的相互作用关系,为双轴非比例低周疲劳裂纹扩展行为提供合理规律。
关键词
船体裂纹板
双轴低周疲劳
非比例载荷
累积塑性
数值分析
Keywords
hull cracked plate
biaxial low-
cycl
e
fatigue
non-proportional
load
accumulative plasticity
numerical
analysis
分类号
U672 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
M20高强度螺栓低周疲劳性能研究
8
作者
石琳
杜慧君
夏文渊
陈鹏程
焦晋峰
路国运
机构
太原理工大学土木工程学院
出处
《太原理工大学学报》
2025年第5期999-1006,共8页
基金
国家自然科学基金(12172244)
山西省省筹资金资助回国留学人员科研项目(2023-175)
+2 种基金
山西省基础研究计划资助项目(202203021211184)
山西省自然科技研究基金(202103021223105)
吕梁市高层次科技人才引进计划专项项目(2023RC15)。
文摘
【目的】以10.9级M20高强度螺栓为研究对象,进行位移幅控制循环加载的低周疲劳试验。【方法】通过对疲劳断口的宏观和微观分析揭示其破坏机理,探讨了Coffin-Manson公式和幂指函数公式在高强度螺栓低周疲劳寿命分析中的适用性;并基于能量耗散、承载力退化和塑性变形进行了损伤性能分析。【结果】研究表明:该批M20高强度螺栓试件低周疲劳寿命为547~3222次,且承载力退化率均大于20%;低周疲劳断口的瞬断区面积占比均在40%以上;幂指数函数公式在本批高强度螺栓低周疲劳寿命分析中略优于Coffin-Manson公式;高强度螺栓的循环耗能能力较弱,且与循环加载次数呈负相关;在裂纹扩展初期,承载力退化率与塑性损伤指数迅速增加;在裂纹扩展后期,承载力退化率增长呈现先慢后快的趋势,且塑性损伤指数的增长速率减缓。
关键词
高强度螺栓
低周疲劳
疲劳寿命
承载力
损伤分析
Keywords
high-strength bolts
low-
cycl
e
fatigue
fatigue
life
load
-bearing capacity
damage
analysis
分类号
TB31 [一般工业技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
简化的弹塑性分析方法在压力容器设计中的应用
左安达
马忠明
《化工设备与管道》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
预应力CFRP筋混凝土梁疲劳全过程分析
钱卫
祁德庆
薛伟辰
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2008
11
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职称材料
3
疲劳分析中变幅载荷的循环计数方法
陆明万
寿比南
杨国义
《压力容器》
2012
18
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职称材料
4
疲劳荷载作用下混凝土的边界面模型研究
宋玉普
朱劲松
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
0
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职称材料
5
航空发动机滑油箱支架断裂故障分析
贾铎
杨永华
白永秋
乔志
《航空发动机》
北大核心
2023
4
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职称材料
6
航空发动机滑油箱支架断裂失效分析
乔志
刘博志
韩振宇
兰海强
《航空发动机》
北大核心
2021
3
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职称材料
7
双轴非比例低周疲劳载荷下船体裂纹板累积塑性数值分析
杜波
邱圣临
邓军林
董大伟
卢瑞涛
侯睿涵
《舰船科学技术》
北大核心
2022
0
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职称材料
8
M20高强度螺栓低周疲劳性能研究
石琳
杜慧君
夏文渊
陈鹏程
焦晋峰
路国运
《太原理工大学学报》
2025
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