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混凝土泵车臂架变自由度串联多目标路径规划算法研究
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作者 皮皓杰 刘延斌 +2 位作者 于晓颖 朱昱鑫 何雨暘 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第1期77-82,共6页
本文以混凝土泵车电液多关节臂架为研究对象,针对降低液压流量和提高臂架姿态灵活度的需求,首先基于关节权值排序法确定臂架联动关节,其次基于梯度投影法将臂架末节臂姿态、反关节角度和关节可运动范围作为逆运动学算法的优化目标,提出... 本文以混凝土泵车电液多关节臂架为研究对象,针对降低液压流量和提高臂架姿态灵活度的需求,首先基于关节权值排序法确定臂架联动关节,其次基于梯度投影法将臂架末节臂姿态、反关节角度和关节可运动范围作为逆运动学算法的优化目标,提出了一种变自由度串行多目标逆运动学优化算法,并使用流量条件数(FC)作为衡量此优化算法应用效果的评价指标。结果表明:该优化算法降低FC约14.4%,可以达到设计目标的要求且具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 混凝土泵 智能臂架 逆运动学 多目标优化
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基于多保真度代理模型的混凝土泵车臂架销轴轻量化设计
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作者 李鹏 李梦聪 +3 位作者 肖立波 王一棠 宋学官 阳领 《中国机械工程》 北大核心 2025年第4期821-829,共9页
销轴作为混凝土泵车臂架系统中关键的连接和支撑部件,如何在保证安全的前提下实现结构轻量化是设计过程中值得关注的问题。基于控制参数构建了空心哑铃销轴的参数化有限元模型;通过高、低保真度模型的相互扰动和高、低保真数据的合理算... 销轴作为混凝土泵车臂架系统中关键的连接和支撑部件,如何在保证安全的前提下实现结构轻量化是设计过程中值得关注的问题。基于控制参数构建了空心哑铃销轴的参数化有限元模型;通过高、低保真度模型的相互扰动和高、低保真数据的合理算时分配,建立了精度更高的基于特征映射的多保真度代理模型,以该代理模型为基础,采用遗传算法进行优化,获得了空心哑铃销轴的最佳设计方案,实现了销轴减重36%。理论计算、仿真和试验三重校核表明,基于代理模型最优参数所构建的空心哑铃销轴在实现轻量化和节省材料消耗的同时,其物理力学性能依然能够得到保证,为后续进一步应用提供了数据支撑和参考。 展开更多
关键词 混凝土泵 空心销轴 轻量化设计 多保真度代理模型
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QFD在混凝土泵车产品开发阶段的应用研究
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作者 罗秋梅 李华 +1 位作者 田相玉 黄晓东 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第1期38-43,共6页
采用质量功能展开(QFD)来进行混凝土泵车新产品开发需求分析,运用QFD质量屋框架,通过客户访谈、评价打分、数据分析等定量和定性化方法,构建了混凝土泵车产品规划质量屋,确定客户需求及重要度,将客户需求转换为产品技术特性及重要度,识... 采用质量功能展开(QFD)来进行混凝土泵车新产品开发需求分析,运用QFD质量屋框架,通过客户访谈、评价打分、数据分析等定量和定性化方法,构建了混凝土泵车产品规划质量屋,确定客户需求及重要度,将客户需求转换为产品技术特性及重要度,识别了关键技术和瓶颈技术,明确了新产品开发的设计重点和提升方向,同时设定了新产品技术特性目标值和竞争力水平。该分析方法可指导企业开发出更适宜市场需求且更具竞争力的产品,并可为公司管理层的战略决策提供论证,也可为工程机械乃至更广泛的行业的产品设计提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 质量功能展开(QFD) 客户需求质量屋 混凝土泵
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数据驱动的混凝土泵车臂架疲劳载荷谱编制 被引量:3
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作者 李鹏 王一棠 +4 位作者 王佳茜 周佩泉 杨亮亮 宋学官 郑跃滨 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1881-1889,共9页
为对混凝土泵车进行疲劳分析,利用大数据分析技术,提出了一种数据驱动的混凝土泵车臂架疲劳载荷谱编制方法。通过分析臂架倾角和夹角定义了混凝土泵车典型作业姿态。根据所选取的典型作业姿态进行载荷信息采集,并对采集到的原始信号进... 为对混凝土泵车进行疲劳分析,利用大数据分析技术,提出了一种数据驱动的混凝土泵车臂架疲劳载荷谱编制方法。通过分析臂架倾角和夹角定义了混凝土泵车典型作业姿态。根据所选取的典型作业姿态进行载荷信息采集,并对采集到的原始信号进行了数据预处理,以提高数据质量,令之后的疲劳载荷谱编制更具可靠性。采用参数法对测试载荷谱的幅值分布进行了参数估计和外推,以获得全寿命周期下的载荷谱,并用强化后载荷谱进行了疲劳验证。通过对300多台某型号混凝土泵车所采集到的大量数据进行试验验证了所提方法的可靠性和工程实用性。该研究成果为混凝土泵车多关节臂架结构疲劳载荷谱编制提供了参考。 展开更多
关键词 混凝土泵 臂架结构 载荷谱 疲劳试验
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混凝土泵车臂架液压系统建模与仿真研究 被引量:12
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作者 刘会勇 李伟 +2 位作者 彭秀英 胡园 赵青 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期253-257,277,共6页
为了分析混凝土泵车臂架液压系统的动态特性,根据混凝土泵车臂架液压系统工作原理,建立了混凝土泵车臂架液压系统AMESim仿真模型,对混凝土泵车臂架系统收回过程进行了动态仿真,得到了各个臂架液压缸的压力曲线、流量曲线和活塞位移曲线... 为了分析混凝土泵车臂架液压系统的动态特性,根据混凝土泵车臂架液压系统工作原理,建立了混凝土泵车臂架液压系统AMESim仿真模型,对混凝土泵车臂架系统收回过程进行了动态仿真,得到了各个臂架液压缸的压力曲线、流量曲线和活塞位移曲线.仿真结果对混凝土泵车臂架液压系统的设计有一定的指导作用. 展开更多
关键词 混凝土泵 臂架 液压系统 AMESIM 仿真
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基于多体动力学的混凝土泵车臂架的运动分析 被引量:21
6
作者 戴丽 刘杰 +1 位作者 刘宇 赵丽娟 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1469-1472,共4页
基于多体动力学理论和拉格朗日方程建立了四节臂混凝土泵车臂架的刚性运动微分方程.通过对泵车臂架运动微分方程的推导和数值求解,对各臂杆的转角和末端轨迹进行了分析.采用动力学仿真软件对混凝土泵车的臂架建立了刚性仿真模型,选取与... 基于多体动力学理论和拉格朗日方程建立了四节臂混凝土泵车臂架的刚性运动微分方程.通过对泵车臂架运动微分方程的推导和数值求解,对各臂杆的转角和末端轨迹进行了分析.采用动力学仿真软件对混凝土泵车的臂架建立了刚性仿真模型,选取与数值求解相同的参数进行仿真,对比仿真结果和数值求解得到的轨迹,两种方法的结果基本一致.证明了采用多体动力学方法建立的混凝土泵车臂架的运动方程,可以准确地描述泵车的各项动力学特性. 展开更多
关键词 混凝土泵 多体动力学 臂架 仿真
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混凝土泵车动力系统功率节能匹配的研究 被引量:14
7
作者 李仲兴 王申旭 +1 位作者 江洪 成中书 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第6期76-78,共3页
通过对混凝土泵车动力系统的分析,得出混凝土泵车油耗高的几点原因。针对这些原因,借鉴其它工程机械在功率节能匹配方面的研究,结合混凝土泵车自身的实际情况,用理论与实践相结合的方法,在对混凝土泵车用柴油机的特性和主油泵的特性理... 通过对混凝土泵车动力系统的分析,得出混凝土泵车油耗高的几点原因。针对这些原因,借鉴其它工程机械在功率节能匹配方面的研究,结合混凝土泵车自身的实际情况,用理论与实践相结合的方法,在对混凝土泵车用柴油机的特性和主油泵的特性理论分析的基础上,做了大量实车打泵实验,并通过对实验数据分析研究,提出运用区间设定匹配法和转速感应控制对发动机和液压系统进行功率节能匹配控制。最后将依据此功率匹配控制方法得到的混凝土泵车新的节能控制程序与原控制程序做了打泵油耗对比实验,结果显示此功率匹配控制的节能效果显著,具有一定的实用性。 展开更多
关键词 混凝土 混凝土泵 功率匹配 节能控制
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混凝土泵车布料机构水平工况的动态分析 被引量:12
8
作者 郭立新 陈长征 +1 位作者 张国忠 戚靖洋 《振动与冲击》 EI CSCD 1999年第3期77-80,共4页
针对混凝土泵车布料机构水平工况进行了有限元动态分析,得出了整个系统耦合的固有频率和振型,以及系统结构动态响应各时刻系统的变形和应力分布规律。
关键词 布料机构 动态分析 混凝土泵 水平工况
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混凝土泵车输料管流构耦合振动研究 被引量:5
9
作者 郭大猛 刘阔 +1 位作者 徐大鹿 刘杰 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期99-102,共4页
混凝土泵车在浇注过程中,输料管振动和混凝土流动是典型的流构耦合现象.建立了输料管和混凝土的耦合运动微分方程;通过无量纲化、离散化得到了在不同流速和不同压力下进行混凝土输送时管道的固有频率曲线.随着输送压力的提高,一阶和二... 混凝土泵车在浇注过程中,输料管振动和混凝土流动是典型的流构耦合现象.建立了输料管和混凝土的耦合运动微分方程;通过无量纲化、离散化得到了在不同流速和不同压力下进行混凝土输送时管道的固有频率曲线.随着输送压力的提高,一阶和二阶固有频率降低;而随着输送速度的提高,固有频率则逐渐升高.在确定压力和流速之后,可以避免浇注过程工作在共振频率范围之内,从而减少对臂架的疲劳破坏.为混凝土浇注过程压力、输送速度及混凝土泵的工作频率选择提供了依据. 展开更多
关键词 混凝土泵 输料管 流构耦合 混凝土浇注
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混凝土泵车臂架系统建模与仿真分析 被引量:6
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作者 李涛 刘白雁 +1 位作者 张如伟 李康 《武汉科技大学学报》 CAS 2012年第2期129-132,共4页
根据37m混凝土泵车臂架液压系统工作原理,基于AMESim软件建立臂架系统仿真模型。对泵车臂架在水平工况下的动态特性进行仿真试验,将仿真结果与实测数据进行对比分析,验证了仿真模型的合理性。
关键词 混凝土泵 臂架系统 仿真 AMESIM
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基于整体建模的混凝土泵车结构强度分析与试验研究 被引量:9
11
作者 王斌华 吕彭民 田润利 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2009年第2期53-56,共4页
以某5节臂的45 m混凝土泵车为研究对象,采用实体单元与接触单元相结合的方法模拟各臂架之间的连接,板壳单元和梁单元用于模拟泵车其余结构,建立了整车有限元计算模型.通过力学分析得出了臂架水平且垂直于支撑点对角线时为泵车危险工况.... 以某5节臂的45 m混凝土泵车为研究对象,采用实体单元与接触单元相结合的方法模拟各臂架之间的连接,板壳单元和梁单元用于模拟泵车其余结构,建立了整车有限元计算模型.通过力学分析得出了臂架水平且垂直于支撑点对角线时为泵车危险工况.在危险工况下对该泵车整体结构进行了有限元强度分析.计算结果表明:连接销处和臂架油缸支座处易发生大应力.根据计算结果进行了现场试验,试验结果表明计算分析与测量值相当吻合. 展开更多
关键词 混凝土泵 有限元分析 结构强度分析 试验研究
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液压冲击对混凝土泵车结构振动性能影响的试验研究 被引量:9
12
作者 张大庆 郝鹏 +1 位作者 何清华 杨晓乾 《机床与液压》 北大核心 2004年第10期103-105,107,共4页
本文以某公司生产的水泥混凝土泵车为研究对象 ,对其液压系统进行了多工况的测试 ,并进行了泵车固有频率测试及多工况的动应变测试。通过数据分析 ,得到各个工况的动应力变化范围、工作频率及泵车的固有频率 ,并与对应工况的液压测试结... 本文以某公司生产的水泥混凝土泵车为研究对象 ,对其液压系统进行了多工况的测试 ,并进行了泵车固有频率测试及多工况的动应变测试。通过数据分析 ,得到各个工况的动应力变化范围、工作频率及泵车的固有频率 ,并与对应工况的液压测试结果相比较 ,找到了该泵车振动冲击较大的主要原因 ,并给出了最佳的液压系统流量。本研究结果可为厂家进行产品改进提供参考。 展开更多
关键词 混凝土泵 液压冲击 振动性能 测试
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混凝土泵车臂架系统振动机理的研究 被引量:14
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作者 王斌华 吕彭民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期259-263,共5页
结合悬臂输液管流固耦合理论,建立泵车臂架结构与混凝土的流固耦合动力学方程,从流固耦合的角度分析混凝土泵车臂架振动问题。通过试验测试获得混凝土脉动流速图以及仿真边界条件。采用Newmark-β法求解动力学方程,仿真分析了混凝土流... 结合悬臂输液管流固耦合理论,建立泵车臂架结构与混凝土的流固耦合动力学方程,从流固耦合的角度分析混凝土泵车臂架振动问题。通过试验测试获得混凝土脉动流速图以及仿真边界条件。采用Newmark-β法求解动力学方程,仿真分析了混凝土流动为脉动和常速流时臂架振动响应,发现振动位移响应基本吻合,说明脉动流速对臂架结构应力历程影响较小;仿真分析转台振动为零振动时,混凝土脉动和常速流时臂架振动响应,发现泵送油缸导致的车体振动激扰是臂架振动的主要因素,在臂架系统振动研究时应重点考虑。 展开更多
关键词 混凝土泵 臂架系统 流固耦合 仿真分析
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基于模糊梯度投影法的混凝土泵车臂架运动仿真 被引量:6
14
作者 郭大猛 欧关怀 +1 位作者 李允公 刘阔 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1264-1267,共4页
混凝土泵车是一种大型工程设备,由于其臂架系统具有冗余自由度,因此对其运动进行规划具有很大实际意义。提出基于模糊算法的模糊梯度投影法,并应用其进行了具有2个冗余自由度的混凝土泵车臂架系统逆运动学问题的求解,进行了直线和圆弧... 混凝土泵车是一种大型工程设备,由于其臂架系统具有冗余自由度,因此对其运动进行规划具有很大实际意义。提出基于模糊算法的模糊梯度投影法,并应用其进行了具有2个冗余自由度的混凝土泵车臂架系统逆运动学问题的求解,进行了直线和圆弧轨迹浇注的仿真。结果表明在对给定的轨迹进行规划时可以减小末端轨迹误差,能够较好的求解混凝土泵车臂架的逆运动学问题。 展开更多
关键词 混凝土泵 运动规划 模糊逻辑 梯度投影法
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五节臂混凝土泵车的有限元建模与模态分析 被引量:11
15
作者 王斌华 吕彭民 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期735-739,共5页
为了分析泵车臂架间连接销的轴径向间隙对固有频率的影响,利用有限元软件ANSYS建立5节臂混凝土泵车整车有限元模型,选取常用三种工作姿态进行了模态分析。采用约束方程和弹簧单元相结合的方法模拟销轴径向间隙,分析得出泵车各姿态时的1... 为了分析泵车臂架间连接销的轴径向间隙对固有频率的影响,利用有限元软件ANSYS建立5节臂混凝土泵车整车有限元模型,选取常用三种工作姿态进行了模态分析。采用约束方程和弹簧单元相结合的方法模拟销轴径向间隙,分析得出泵车各姿态时的1阶和2阶固有频率以及相应振型。仿真结果表明,销轴径向间隙使泵车臂架固有频率降低,最大减小率达32.3%。对实车进行模态试验,仿真结果与试验结果基本吻合,验证了仿真模型的合理性。 展开更多
关键词 混凝土泵 有限元分析 径向间隙 模态试验
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混凝土泵车臂架系统振动分析与实验 被引量:8
16
作者 刘荣升 李慧 +1 位作者 高英杰 杨育林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第15期2125-2129,共5页
应用解析法对52m长混凝土泵车的五节臂系统进行振动特性分析。采用拉格朗日第二类方程和假设模态法建立了臂架系统的柔性多体动力学方程,基于建立的柔性模型对臂架系统进行了模态分析,并应用MATLAB软件对模态进行了数值求解,得出了臂架... 应用解析法对52m长混凝土泵车的五节臂系统进行振动特性分析。采用拉格朗日第二类方程和假设模态法建立了臂架系统的柔性多体动力学方程,基于建立的柔性模型对臂架系统进行了模态分析,并应用MATLAB软件对模态进行了数值求解,得出了臂架系统的前10阶固有频率及振型,并分析了不同的臂架参数对臂架系统固有频率的影响,最后通过现场测试实验对理论固有频率进行了验证。研究结果为臂架结构的进一步优化及系统振动的控制提供了理论依据。 展开更多
关键词 混凝土泵臂架系统 柔性多体动力学 模态分析 固有频率
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基于T-S模糊故障树的混凝土泵车泵送液压系统故障诊断 被引量:18
17
作者 唐宏宾 吴运新 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第2期561-564,568,共5页
针对混凝土泵车泵送液压系统结构复杂,故障发生概率、故障机理和故障程度具有模糊性的特点,提出了基于T-S模糊故障树的泵送液压系统故障诊断方法。该方法用模糊数描述液压元件和系统的故障概率,解决了故障概率的不确定性;用T-S模糊门描... 针对混凝土泵车泵送液压系统结构复杂,故障发生概率、故障机理和故障程度具有模糊性的特点,提出了基于T-S模糊故障树的泵送液压系统故障诊断方法。该方法用模糊数描述液压元件和系统的故障概率,解决了故障概率的不确定性;用T-S模糊门描述事件间的联系,解决了故障机理和事件联系的模糊性;用模糊数描述故障的严重程度,考虑了故障程度对系统的影响。将该方法运用到了混凝土泵车泵送液压系统的故障诊断中,取得了较好的效果。 展开更多
关键词 T-S模糊故障树 混凝土泵泵送液压系统 故障诊断 模糊数
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基于AMESim的混凝土泵车摆动系统仿真与研究 被引量:8
18
作者 王超 曾发林 刘蕾 《机床与液压》 北大核心 2011年第21期142-144,148,共4页
分析THB38型混凝土泵车摆动系统工作原理,利用AMESim软件建立其液压系统的仿真模型,对S型分配阀施加负载后进行仿真,得到了摆缸位移、速度以及蓄能器流量变化等动态特性的曲线。仿真结果表明:所建模型较准确,能用于研究泵车摆动系统工... 分析THB38型混凝土泵车摆动系统工作原理,利用AMESim软件建立其液压系统的仿真模型,对S型分配阀施加负载后进行仿真,得到了摆缸位移、速度以及蓄能器流量变化等动态特性的曲线。仿真结果表明:所建模型较准确,能用于研究泵车摆动系统工作时摆缸速度和位移、蓄能器流量变化等动态特性的变化情况。并分析了S型分配阀快速换向的原因,为研究泵车摆动系统的动态特性提供了理论基础。 展开更多
关键词 混凝土泵 摆动系统 AMESIM 蓄能器
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混凝土泵车泵送系统缓冲效果仿真研究 被引量:6
19
作者 刘蕾 曾发林 +1 位作者 王超 曾育平 《机床与液压》 北大核心 2011年第13期110-113,共4页
为了减小混凝土泵车工作时的液压冲击,分析混凝土泵车泵送系统工作原理,利用功率键合图方法建立某款混凝土泵车泵送系统的仿真模型,在验证模型准确的基础上,对该系统缓冲结构中不同孔径阻尼孔的缓冲效果进行对比仿真。结果表明:缓冲效... 为了减小混凝土泵车工作时的液压冲击,分析混凝土泵车泵送系统工作原理,利用功率键合图方法建立某款混凝土泵车泵送系统的仿真模型,在验证模型准确的基础上,对该系统缓冲结构中不同孔径阻尼孔的缓冲效果进行对比仿真。结果表明:缓冲效果与阻尼孔的孔径有直接关系,孔径越大活塞的顶缸速度越小,系统工作时的液压冲击与振动越小,但却增加了换向时间,从而降低了泵送频率,影响了工作效率。在实际设计中应综合考虑这两方面因素,适当地选择阻尼孔的孔径。 展开更多
关键词 混凝土泵 键合图 阻尼孔 仿真
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长臂架混凝土泵车转台优化设计 被引量:4
20
作者 朱奇 周志红 +1 位作者 黄俊 李强 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第3期125-128,共4页
优化长臂架混凝土泵车转台结构不仅能提高转台的焊接工艺性,减少重量,也为转台的混凝土管路布置优化创造了条件。将转台内部混凝土管路移至转台外面,不仅能减少混凝土管路的装配拆卸难度,提高工作效率,也能提高可维护性。在转台结构优... 优化长臂架混凝土泵车转台结构不仅能提高转台的焊接工艺性,减少重量,也为转台的混凝土管路布置优化创造了条件。将转台内部混凝土管路移至转台外面,不仅能减少混凝土管路的装配拆卸难度,提高工作效率,也能提高可维护性。在转台结构优化的基础上,根据现有混凝土直管、弯管的规格,设计多种混凝土管路的布置方案,并对比分析计算各种管路布置方案的泵送阻力,得到最优的混凝土管路布置方案。 展开更多
关键词 优化 长臂架混凝土泵 转台 混凝土管路 泵送阻力
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