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基于ALE-ANCF方法的卷曲展开机构动力学建模与分析
1
作者
黄斐
袁婷婷
刘锦阳
《振动与冲击》
北大核心
2025年第2期131-142,共12页
针对含复杂的多区域接触的卷曲展开机构,该研究将其简化为带刚性转盘的变长度柔性构件,建立多体系统动力学模型,以实现高效仿真。首先,基于任意拉格朗日-欧拉描述的绝对节点坐标法对变长度梁进行建模;然后,将复杂接触问题简化为移动边...
针对含复杂的多区域接触的卷曲展开机构,该研究将其简化为带刚性转盘的变长度柔性构件,建立多体系统动力学模型,以实现高效仿真。首先,基于任意拉格朗日-欧拉描述的绝对节点坐标法对变长度梁进行建模;然后,将复杂接触问题简化为移动边界的约束关系,给出一种增删节点处理方法,有效解决了单元长度变化引起的奇异和精度问题,在此基础上建立了刚-柔耦合多体系统的动力学模型,用隐式算法实现了动力学方程的数值求解。通过滑绳和动滑轮算例验证了建模方法的有效性;最后,建立了卷曲机构充气展开系统的简化动力学模型,该模型采用任意拉格朗日-欧拉法移动网格实时跟踪卷曲机构的位置,精准捕捉移动边界点,从而高效确定接触行为。分析了气压力与黏附力对展开动力学特性的影响,通过控制黏附力分布,实现了卷曲机构的匀速展开,对工程实际具有参考价值。
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关键词
变长度梁
任意拉格朗日-欧拉描述的绝对节点坐标法
卷曲展开机构
动力学建模
移动边界约束方程
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职称材料
一种拖曳系统流固耦合计算方法
2
作者
黄帅瑜
王志博
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第23期57-63,共7页
海洋拖曳系统是一种经典的流固耦合系统。然而,拖曳系统通常是根据实验数据确定的恒定阻力系数进行动态模拟。为了改进这种选取固定的经验阻力系数模拟方法,本文将莫里森方程应用于节点位置有限元,将改进的节点位置有限元法(NPFEM)与雷...
海洋拖曳系统是一种经典的流固耦合系统。然而,拖曳系统通常是根据实验数据确定的恒定阻力系数进行动态模拟。为了改进这种选取固定的经验阻力系数模拟方法,本文将莫里森方程应用于节点位置有限元,将改进的节点位置有限元法(NPFEM)与雷诺数平均N-S(RANS)方法相结合,用于预测雷诺数范围内沿缆索的水动力,通过计算获得的水动力,对NPFEM进行流体动力学插值。结果表明,该方法得到的模拟结果与实验的结果更加吻合,更好地模拟拖缆的真实运动情况。该FSI方法揭示了拖曳系统周围真实的强流体动力学确定的缆索动力学和涡流结构引起的振动。
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关键词
拖曳系统
节点位置有限元
雷诺平均方程
边界层分离
流固耦合
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职称材料
波形钢腹板多塔斜拉桥动力特性分析
被引量:
16
3
作者
陈水生
钟汉清
+1 位作者
桂水荣
钟志斌
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2016年第2期31-35,共5页
为确定波形钢腹板多塔斜拉桥的自振特性,以南昌朝阳大桥[(79+5×150+79)m波形钢腹板6塔斜拉桥,结构体系为塔梁固结、梁墩分离]为背景,采用有限元法进行分析。分别采用ETABS和OpenSEES软件建立有限元模型,分析其动力特性,并通过ETAB...
为确定波形钢腹板多塔斜拉桥的自振特性,以南昌朝阳大桥[(79+5×150+79)m波形钢腹板6塔斜拉桥,结构体系为塔梁固结、梁墩分离]为背景,采用有限元法进行分析。分别采用ETABS和OpenSEES软件建立有限元模型,分析其动力特性,并通过ETABS建立4种不同纵向约束工况下的有限元模型,研究纵向刚度对整体结构动力特性的影响。结果表明:大跨度塔梁固结、梁墩分离体系多塔斜拉桥自振特性表现为主梁和桥塔的振型耦合;纵向约束对纵飘振型的出现有较大影响,对于主梁的竖向及桥塔的纵向振型影响较小。
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关键词
斜拉桥
波形钢腹板
塔梁固结
梁墩分离
动力特性
有限元法
纵向约束
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职称材料
单环盾构隧道破坏历程中的弯矩分离法
被引量:
2
4
作者
董新平
陈小羊
陈浩
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期64-71,共8页
基于盾构隧道单环破坏历程增量法解析解,推导了管片接头效应弯矩分离法;分析了弯矩分离法的原理、功能和作用、实施方法、校验方法及应用效果。研究表明:弯矩分离法可以量化和追踪特定管片接头对管片内力(弯矩)的影响;低荷载水平阶段,...
基于盾构隧道单环破坏历程增量法解析解,推导了管片接头效应弯矩分离法;分析了弯矩分离法的原理、功能和作用、实施方法、校验方法及应用效果。研究表明:弯矩分离法可以量化和追踪特定管片接头对管片内力(弯矩)的影响;低荷载水平阶段,弯矩分离法可以在管片弯矩与管片接头弹性转动刚度之间建立显式的函数关系;高荷载水平阶段,弯矩分离法的增量表达式可以追踪管片弯矩与管片接头非线性转动刚度之间的内在联系;单环盾构隧道破坏演变过程中,不同位置管片接头对管片内力(弯矩)的影响存在显著的不均衡特征,特定位置管片弯矩的增减及其变化幅度受少数关键的管片接头主导和控制;管片位置不同,对管片弯矩变化形态起主导和控制作用的管片接头不同。
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关键词
隧道工程
管片衬砌
破坏历程
弯矩分离法
U形约束刚臂
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职称材料
解可分离约束双凹规划问题的一种外逼近方法(英文)
5
作者
高岳林
徐成贤
《应用数学》
CSCD
北大核心
2002年第3期42-46,共5页
在本文中 ,我们提出了双凹规划问题和更一般的广义凹规划问题 .我们给出了双凹规划问题的整体最优性条件 ,并构造了一个有限终止外逼近算法 .
关键词
双凹规划
广义凹规划
整体优化
外逼近方法
可分离约束
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职称材料
碰撞响应中对传统几何约束法的改进
6
作者
靳雁霞
程思岳
+2 位作者
王贺
程琦甫
张晋瑞
《现代电子技术》
北大核心
2020年第1期122-125,130,共5页
为了解决目前布料仿真中用隐式积分法预测所得的下一个时间步长位移不精确的情况,提出一种新的平均力法来预测下一个时间步长的位移。该方法通过力来预测一个时间步长内的位移,比起直接预测位移的隐式积分方法更加精确,其位移预测的误...
为了解决目前布料仿真中用隐式积分法预测所得的下一个时间步长位移不精确的情况,提出一种新的平均力法来预测下一个时间步长的位移。该方法通过力来预测一个时间步长内的位移,比起直接预测位移的隐式积分方法更加精确,其位移预测的误差能够减少5%~10%,并且随着时间步长的增加,误差会越来越小。此外,针对碰撞检测后检测到的穿透现象,提出一种基于分离轴的碰撞响应算法解决穿透现象。该方法首先确定碰撞平面以及分离轴,将发生穿透的部分投影到分离轴上,得到穿透深度和穿透方向,给发生穿透的物体一个瞬时的冲量和阻尼力,让物体返回碰撞平面上。通过大量的实验对比可以得出,基于分离轴的碰撞响应算法在解决穿透现象方面是切实可行的。
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关键词
布料仿真
碰撞检测
几何约束
碰撞响应
平均力法
分离轴
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职称材料
最小动压约束下的全程轨迹优化设计方法
7
作者
颜楚雄
王蕴宝
+2 位作者
秦绪国
童轶男
宋加洪
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2021年第1期86-90,共5页
针对在包括最小动压约束在内的多约束飞行条件下的机动飞行器轨迹优化问题,建立了利用hp自适应伪谱法的飞行器轨迹优化问题求解方法。仿真分析了在无动力飞行时,最小动压约束对各状态变量的影响以及在最小动压约束下,不同分离点参数对...
针对在包括最小动压约束在内的多约束飞行条件下的机动飞行器轨迹优化问题,建立了利用hp自适应伪谱法的飞行器轨迹优化问题求解方法。仿真分析了在无动力飞行时,最小动压约束对各状态变量的影响以及在最小动压约束下,不同分离点参数对飞行轨迹产生的影响。为提高飞行器性能指标,提出一种利用伪谱法的主动段和无动力段全程轨迹联合优化设计方法。仿真结果表明,相较于分段优化,该方法能够提高飞行器最大射程。
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关键词
最小动压约束
hp自适应伪谱法
全程优化
分段优化
分离点参数
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职称材料
TEM精细探查煤矿覆岩离层水技术
8
作者
马炳镇
《陕西煤炭》
2023年第4期19-23,38,共6页
为实现煤矿开采中对覆岩离层水的有效探测,分析研究开采中覆岩离层水形成的机理和其与围岩介质电性特征,提出采用对低阻水体敏感的瞬变电磁法进行探测,通过模型约束反演技术提高勘探的电性分层能力及分辨率。在反演断面成果中先确定覆...
为实现煤矿开采中对覆岩离层水的有效探测,分析研究开采中覆岩离层水形成的机理和其与围岩介质电性特征,提出采用对低阻水体敏感的瞬变电磁法进行探测,通过模型约束反演技术提高勘探的电性分层能力及分辨率。在反演断面成果中先确定覆岩离层水的电性层位,识别、圈定电阻率等值线发生明显扭曲、变形等低阻富水异常,以此精细化解释开采覆岩离层水,经钻探放水工作,验证该技术的可靠性。
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关键词
瞬变电磁法
先验模型约束
反演技术
精细探查
覆岩离层水
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职称材料
题名
基于ALE-ANCF方法的卷曲展开机构动力学建模与分析
1
作者
黄斐
袁婷婷
刘锦阳
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
广西大学土木建筑工程学院
出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第2期131-142,共12页
基金
国家自然科学基金(12272221,11932001)
国家自然科学基金国际合作项目(12311530038)。
文摘
针对含复杂的多区域接触的卷曲展开机构,该研究将其简化为带刚性转盘的变长度柔性构件,建立多体系统动力学模型,以实现高效仿真。首先,基于任意拉格朗日-欧拉描述的绝对节点坐标法对变长度梁进行建模;然后,将复杂接触问题简化为移动边界的约束关系,给出一种增删节点处理方法,有效解决了单元长度变化引起的奇异和精度问题,在此基础上建立了刚-柔耦合多体系统的动力学模型,用隐式算法实现了动力学方程的数值求解。通过滑绳和动滑轮算例验证了建模方法的有效性;最后,建立了卷曲机构充气展开系统的简化动力学模型,该模型采用任意拉格朗日-欧拉法移动网格实时跟踪卷曲机构的位置,精准捕捉移动边界点,从而高效确定接触行为。分析了气压力与黏附力对展开动力学特性的影响,通过控制黏附力分布,实现了卷曲机构的匀速展开,对工程实际具有参考价值。
关键词
变长度梁
任意拉格朗日-欧拉描述的绝对节点坐标法
卷曲展开机构
动力学建模
移动边界约束方程
Keywords
variable-length beam
absolute
nodal
coordinate formulation described by arbitrary Lagrangian-Eulerian
method
rolled deployable mechanism
dynamic modelling
constraint equations of moving boundary
分类号
O312 [理学—一般力学与力学基础]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP202 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
一种拖曳系统流固耦合计算方法
2
作者
黄帅瑜
王志博
机构
江苏海洋大学海洋工程学院
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第23期57-63,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51709133)。
文摘
海洋拖曳系统是一种经典的流固耦合系统。然而,拖曳系统通常是根据实验数据确定的恒定阻力系数进行动态模拟。为了改进这种选取固定的经验阻力系数模拟方法,本文将莫里森方程应用于节点位置有限元,将改进的节点位置有限元法(NPFEM)与雷诺数平均N-S(RANS)方法相结合,用于预测雷诺数范围内沿缆索的水动力,通过计算获得的水动力,对NPFEM进行流体动力学插值。结果表明,该方法得到的模拟结果与实验的结果更加吻合,更好地模拟拖缆的真实运动情况。该FSI方法揭示了拖曳系统周围真实的强流体动力学确定的缆索动力学和涡流结构引起的振动。
关键词
拖曳系统
节点位置有限元
雷诺平均方程
边界层分离
流固耦合
Keywords
towed cable system
nodal
position finite element
method
reynolds averaged navier stokes equations
boundary layer separation
fluid structure interaction
分类号
P756.1 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
波形钢腹板多塔斜拉桥动力特性分析
被引量:
16
3
作者
陈水生
钟汉清
桂水荣
钟志斌
机构
华东交通大学土木建筑学院
出处
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2016年第2期31-35,共5页
基金
国家自然科学基金项目(50128013
51468018)
+3 种基金
江西省自然科学基金项目(20114BAB216008
20122BAB206004)
江西省教育厅科研项目(GJJ14384
GJJ14352)~~
文摘
为确定波形钢腹板多塔斜拉桥的自振特性,以南昌朝阳大桥[(79+5×150+79)m波形钢腹板6塔斜拉桥,结构体系为塔梁固结、梁墩分离]为背景,采用有限元法进行分析。分别采用ETABS和OpenSEES软件建立有限元模型,分析其动力特性,并通过ETABS建立4种不同纵向约束工况下的有限元模型,研究纵向刚度对整体结构动力特性的影响。结果表明:大跨度塔梁固结、梁墩分离体系多塔斜拉桥自振特性表现为主梁和桥塔的振型耦合;纵向约束对纵飘振型的出现有较大影响,对于主梁的竖向及桥塔的纵向振型影响较小。
关键词
斜拉桥
波形钢腹板
塔梁固结
梁墩分离
动力特性
有限元法
纵向约束
Keywords
cable-stayed bridge
corrugated steel web
consolidation of pylons and main girder
separation of main girder and piers
dynamic characteristic
finite element
method
longitudi-nal constraint
分类号
U448.27 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U441.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
单环盾构隧道破坏历程中的弯矩分离法
被引量:
2
4
作者
董新平
陈小羊
陈浩
机构
郑州大学水利与土木工程学院
中国建筑第七工程局有限公司
出处
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期64-71,共8页
基金
河南省科技攻关项目(212102310482)
中建七局科技研发课题(CSCEC7b-2020-Z-17)。
文摘
基于盾构隧道单环破坏历程增量法解析解,推导了管片接头效应弯矩分离法;分析了弯矩分离法的原理、功能和作用、实施方法、校验方法及应用效果。研究表明:弯矩分离法可以量化和追踪特定管片接头对管片内力(弯矩)的影响;低荷载水平阶段,弯矩分离法可以在管片弯矩与管片接头弹性转动刚度之间建立显式的函数关系;高荷载水平阶段,弯矩分离法的增量表达式可以追踪管片弯矩与管片接头非线性转动刚度之间的内在联系;单环盾构隧道破坏演变过程中,不同位置管片接头对管片内力(弯矩)的影响存在显著的不均衡特征,特定位置管片弯矩的增减及其变化幅度受少数关键的管片接头主导和控制;管片位置不同,对管片弯矩变化形态起主导和控制作用的管片接头不同。
关键词
隧道工程
管片衬砌
破坏历程
弯矩分离法
U形约束刚臂
Keywords
tunnel engineering
segment lining
failure history
separation
method
of bending moment(SM)
U-shape constraint rigid frame
分类号
U455.7 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
解可分离约束双凹规划问题的一种外逼近方法(英文)
5
作者
高岳林
徐成贤
机构
西安交通大学理学院
出处
《应用数学》
CSCD
北大核心
2002年第3期42-46,共5页
基金
ThisworkissupportedbyNNSFofChina(199710 6 5 )
文摘
在本文中 ,我们提出了双凹规划问题和更一般的广义凹规划问题 .我们给出了双凹规划问题的整体最优性条件 ,并构造了一个有限终止外逼近算法 .
关键词
双凹规划
广义凹规划
整体优化
外逼近方法
可分离约束
Keywords
biconcave programming
generalized concave programming
global optimization
outer approximation
method
separable constraints
分类号
O221.2 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
碰撞响应中对传统几何约束法的改进
6
作者
靳雁霞
程思岳
王贺
程琦甫
张晋瑞
机构
中北大学大数据学院
出处
《现代电子技术》
北大核心
2020年第1期122-125,130,共5页
基金
国家自然科学基金项目(61379080)
山西省自然科学基金(201801D121154)
文摘
为了解决目前布料仿真中用隐式积分法预测所得的下一个时间步长位移不精确的情况,提出一种新的平均力法来预测下一个时间步长的位移。该方法通过力来预测一个时间步长内的位移,比起直接预测位移的隐式积分方法更加精确,其位移预测的误差能够减少5%~10%,并且随着时间步长的增加,误差会越来越小。此外,针对碰撞检测后检测到的穿透现象,提出一种基于分离轴的碰撞响应算法解决穿透现象。该方法首先确定碰撞平面以及分离轴,将发生穿透的部分投影到分离轴上,得到穿透深度和穿透方向,给发生穿透的物体一个瞬时的冲量和阻尼力,让物体返回碰撞平面上。通过大量的实验对比可以得出,基于分离轴的碰撞响应算法在解决穿透现象方面是切实可行的。
关键词
布料仿真
碰撞检测
几何约束
碰撞响应
平均力法
分离轴
Keywords
cloth simulation
collision detection
geometric constraint
collision response
average force
method
separation axis
分类号
TN911.1-34 [电子电信—通信与信息系统]
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
最小动压约束下的全程轨迹优化设计方法
7
作者
颜楚雄
王蕴宝
秦绪国
童轶男
宋加洪
机构
北京航天长征飞行器研究所
火箭军装备部驻北京地区第一军事代表室
出处
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2021年第1期86-90,共5页
文摘
针对在包括最小动压约束在内的多约束飞行条件下的机动飞行器轨迹优化问题,建立了利用hp自适应伪谱法的飞行器轨迹优化问题求解方法。仿真分析了在无动力飞行时,最小动压约束对各状态变量的影响以及在最小动压约束下,不同分离点参数对飞行轨迹产生的影响。为提高飞行器性能指标,提出一种利用伪谱法的主动段和无动力段全程轨迹联合优化设计方法。仿真结果表明,相较于分段优化,该方法能够提高飞行器最大射程。
关键词
最小动压约束
hp自适应伪谱法
全程优化
分段优化
分离点参数
Keywords
minimum dynamic pressure constraint
hp-adaptive pseudospectral
method
whole phase optimization
segment phase optimization
separation point parameters
分类号
V412 [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
TEM精细探查煤矿覆岩离层水技术
8
作者
马炳镇
机构
中煤科工西安研究院(集团)有限公司
出处
《陕西煤炭》
2023年第4期19-23,38,共6页
文摘
为实现煤矿开采中对覆岩离层水的有效探测,分析研究开采中覆岩离层水形成的机理和其与围岩介质电性特征,提出采用对低阻水体敏感的瞬变电磁法进行探测,通过模型约束反演技术提高勘探的电性分层能力及分辨率。在反演断面成果中先确定覆岩离层水的电性层位,识别、圈定电阻率等值线发生明显扭曲、变形等低阻富水异常,以此精细化解释开采覆岩离层水,经钻探放水工作,验证该技术的可靠性。
关键词
瞬变电磁法
先验模型约束
反演技术
精细探查
覆岩离层水
Keywords
transient electromagnetic
method
priori model constraints
inversion technology
fine detection
overburden separation water
分类号
P631.2 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于ALE-ANCF方法的卷曲展开机构动力学建模与分析
黄斐
袁婷婷
刘锦阳
《振动与冲击》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
一种拖曳系统流固耦合计算方法
黄帅瑜
王志博
《舰船科学技术》
北大核心
2024
0
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职称材料
3
波形钢腹板多塔斜拉桥动力特性分析
陈水生
钟汉清
桂水荣
钟志斌
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2016
16
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职称材料
4
单环盾构隧道破坏历程中的弯矩分离法
董新平
陈小羊
陈浩
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
5
解可分离约束双凹规划问题的一种外逼近方法(英文)
高岳林
徐成贤
《应用数学》
CSCD
北大核心
2002
0
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职称材料
6
碰撞响应中对传统几何约束法的改进
靳雁霞
程思岳
王贺
程琦甫
张晋瑞
《现代电子技术》
北大核心
2020
0
在线阅读
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职称材料
7
最小动压约束下的全程轨迹优化设计方法
颜楚雄
王蕴宝
秦绪国
童轶男
宋加洪
《导弹与航天运载技术》
CSCD
北大核心
2021
0
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职称材料
8
TEM精细探查煤矿覆岩离层水技术
马炳镇
《陕西煤炭》
2023
0
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职称材料
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