基于CSR规范的油船典型节点疲劳强度影响因素分析

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作者 李旭 张道坤 何凯 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第3期72-76,共5页

协调后的CSR规范已经生效9年的时间,在近些年的船舶设计与审图过程中发现了若干疲劳方面的问题。本文选取一型阿芙拉油船对其典型节点位置的疲劳强度问题进行分析讨论,尤其关注之前CSR-OT规范疲劳评估范畴以外的评估节点,例如,底边舱折... 协调后的CSR规范已经生效9年的时间,在近些年的船舶设计与审图过程中发现了若干疲劳方面的问题。本文选取一型阿芙拉油船对其典型节点位置的疲劳强度问题进行分析讨论,尤其关注之前CSR-OT规范疲劳评估范畴以外的评估节点,例如,底边舱折角位置处较难满足规范要求的嵌接肘板趾端、横舱壁水平桁根部和趾端、甲板分段扇形孔等。并就相关位置处疲劳强度的影响因素、规范可能存在的问题、设计标准进行分析讨论,形成若干结论,为未来船舶设计提供参考。 展开更多

关键词 油船 疲劳强度 CSR

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附加自由阻尼结构系统的有限元分析和拓扑优化设计方法研究 被引量：10

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作者 吕毅宁 吕振华 +1 位作者 赵波 王超 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期178-183,共6页

给出了一种适用于车身等复杂附加阻尼结构系统的有限元建模和动态特性分析方法,包括附加自由阻尼薄壁结构和附加阻尼材料粘弹性特性的有限元建模方法以及附加阻尼结构动态特性的有限元分析方法。在此基础上,又以强迫振动响应最小为优化... 给出了一种适用于车身等复杂附加阻尼结构系统的有限元建模和动态特性分析方法,包括附加自由阻尼薄壁结构和附加阻尼材料粘弹性特性的有限元建模方法以及附加阻尼结构动态特性的有限元分析方法。在此基础上,又以强迫振动响应最小为优化设计目标,给出了一个附加阻尼结构的拓扑优化设计方法,包括优化设计问题的列式和适用的求解算法。通过对一个简单薄壁构件和一个车身地板上的附加阻尼结构的拓扑优化设计,验证了提出的有限元分析和拓扑优化设计方法的有效性。 展开更多

关键词 附加阻尼 有限元分析 拓扑优化 车身结构

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风挡玻璃对车身结构刚度影响的研究 被引量：10

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作者 王超 吕振华 吕毅宁 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期1539-1545,共7页

首先研究白车身(BIW)和带有风挡玻璃的车身结构(BIP)的有限元模型的构建技术,进而分析了风挡玻璃对车身结构静弯曲刚度和静扭转刚度的影响。接着,通过对BIW和BIP车身结构进行固有振动特性分析,揭示了风挡玻璃对车身结构动刚度的影响。最... 首先研究白车身(BIW)和带有风挡玻璃的车身结构(BIP)的有限元模型的构建技术,进而分析了风挡玻璃对车身结构静弯曲刚度和静扭转刚度的影响。接着,通过对BIW和BIP车身结构进行固有振动特性分析,揭示了风挡玻璃对车身结构动刚度的影响。最后,对车身结构的接头刚度性能进行了分析和评价,并总结了风挡玻璃对车身接头结构承载特性的影响规律。 展开更多

关键词 风挡玻璃 白车身 刚度 有限元法

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考虑腐蚀影响的FPSO风险接受准则研究 被引量：4

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作者 唐文勇 张道坤 +1 位作者 刘昆 张圣坤 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期502-512,共11页

风险接受准则是进行风险评估时一项重要的组成部分。风险接受准则的选取将直接影响到对风险水平的判断。文章通过对一艘FPSO受腐蚀影响造成的构件厚度失效的概率及船体梁极限强度时变可靠性进行计算,根据不同腐蚀条件下的结果和工程实... 风险接受准则是进行风险评估时一项重要的组成部分。风险接受准则的选取将直接影响到对风险水平的判断。文章通过对一艘FPSO受腐蚀影响造成的构件厚度失效的概率及船体梁极限强度时变可靠性进行计算,根据不同腐蚀条件下的结果和工程实际需要从总体与构件两方面考虑合理的风险接受准则以全面反映FPSO的风险水平。最后以所选择的风险接受准则对检测维护规划行动展开初步的讨论。 展开更多

关键词 风险接受准则 腐蚀 FPSO 船体梁 构件

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B样条面元法在波浪载荷计算中若干问题研究

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作者 刘日明 任慧龙 李辉 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2011年第2期99-104,共6页

对基于B样条面元法波浪载荷计算、载荷加载及速度势的二阶偏导数计算中存在若干问题的解决办法进行了探讨。对于加载时压力点的参数值计算,给出一种基于最小二乘法的参数值反算方法;对于二阶偏导数计算,给出一种基于B样条面元法求解速... 对基于B样条面元法波浪载荷计算、载荷加载及速度势的二阶偏导数计算中存在若干问题的解决办法进行了探讨。对于加载时压力点的参数值计算,给出一种基于最小二乘法的参数值反算方法;对于二阶偏导数计算,给出一种基于B样条面元法求解速度势二阶导数的隐式方法,并通过对一无限水域中椭球潜体定常速度势二阶导数的计算对该方法进行了验证。此外,对B样条面元法的计算效率进行了讨论,并对对称性在B样条面元法中的应用以及其对计算效率的提高进行了说明。所介绍的方法简单实用,对于发展和推广B样条面元法在波浪载荷计算中的应用具有一定的价值。 展开更多

关键词 船舶与海洋结构物 波浪载荷 B样条面元法 参数值反算 对称性

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散货船剪力修正研究和数值模拟 被引量：2

6

作者 李明 刘日明 《船海工程》 2013年第2期1-3,7,共4页

从剪力修正原理出发,分析剪力修正对横剖面剪力Q的影响,证明修正后的剪力绝对值可能较修正前减小,也可能增加。通过与单跨梁和双跨梁类比,分别论述单个货舱和两相邻货舱剪力修正量的分布规律,解释修正后剪力曲线在横舱壁位置处的不连续... 从剪力修正原理出发,分析剪力修正对横剖面剪力Q的影响,证明修正后的剪力绝对值可能较修正前减小,也可能增加。通过与单跨梁和双跨梁类比,分别论述单个货舱和两相邻货舱剪力修正量的分布规律,解释修正后剪力曲线在横舱壁位置处的不连续性。通过有限元数值计算技术模拟一艘7货舱散货船在隔舱装载和重压载两种典型装载工况下的剪力曲线,验证分析的正确性。 展开更多

关键词 双层底纵桁 剪力修正 集中力 单跨梁 双跨梁

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直接计算波浪载荷在全船有限元分析中的加载问题研究

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作者 李丽 刘日明 《船海工程》 北大核心 2019年第A01期12-15,共4页

为分析直接计算波浪载荷在全船有限元分析中的加载问题,对确保载荷施加正确的两个关键问题进行研究:对于外部水动压力施加,给出一种可以获得最优映射关系的基于面积比最小判定的水动压力映射方法;对于货物压力和惯性力施加,分析全船有... 为分析直接计算波浪载荷在全船有限元分析中的加载问题,对确保载荷施加正确的两个关键问题进行研究:对于外部水动压力施加,给出一种可以获得最优映射关系的基于面积比最小判定的水动压力映射方法;对于货物压力和惯性力施加,分析全船有限元分析与水动力分析的坐标转换关系,并给出坐标系转换后的加速度计算公式,并通过一艘20000TEU集装箱船的加载平衡检验验证相关方法的合理性。 展开更多

关键词 波浪载荷 全船有限元 压力映射 平衡检验 惯性释放

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基于FMEA和FTA的VLCC翼型风帆装置风险分析 被引量：2

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作者 陈海成 张道坤 +1 位作者 张荣鑫 樊付见 《船海工程》 北大核心 2024年第1期16-20,共5页

为了保证VLCC翼型风帆装置的安全有效运行,开展基于FMEA和FTA方法的风帆系统风险分析,以设计工作流程为主线,分别判断风帆在各工况下机械、结构、电气、液压等方面潜在的失效模式、原因和后果,评估每个失效模式的可能性、严重性和探测... 为了保证VLCC翼型风帆装置的安全有效运行,开展基于FMEA和FTA方法的风帆系统风险分析,以设计工作流程为主线,分别判断风帆在各工况下机械、结构、电气、液压等方面潜在的失效模式、原因和后果,评估每个失效模式的可能性、严重性和探测性水平,基于风险优先数RPN判定失效模式的风险程度,制定高风险项的安全防控措施。基于故障树方法,以“无法紧急降帆”为顶事件,逐层分析分析其故障原因,确定不同事件的逻辑关系,构建故障树,针对每个基本事件制定防控措施。 展开更多

关键词 翼型风帆 风险分析 FMEA方法 FTA方法

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基于应变能分析的附加阻尼结构设计评价和准则优化方法 被引量：9

9

作者 吕毅宁 吕振华 +1 位作者 赵波 王超 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期620-624,共5页

基于附加阻尼结构的模态应变能分析方法,对模态损耗因子关于附加阻尼的灵敏度和附加阻尼材料的相对利用效率进行了分析,并推导了以模态损耗因子最大为设计目标的附加阻尼层材料厚度分布的优化设计准则。对此推广,又进一步对强迫振动条... 基于附加阻尼结构的模态应变能分析方法,对模态损耗因子关于附加阻尼的灵敏度和附加阻尼材料的相对利用效率进行了分析,并推导了以模态损耗因子最大为设计目标的附加阻尼层材料厚度分布的优化设计准则。对此推广,又进一步对强迫振动条件下结构的损耗因子关于附加阻尼的灵敏度和附加阻尼材料的相对利用效率进行了分析。由此,建立了一种分别根据自由振动模态和强迫振动响应对附加阻尼结构设计进行分析评价的方法。基于附加阻尼层材料厚度分布的优化设计准则,还给出了一个附加阻尼结构的迭代优化设计方法。通过对一个车身地板附加阻尼结构的计算分析,验证了提出的分析评价和优化设计方法的有效性。 展开更多

关键词 附加阻尼 应变能分析 灵敏度分析 结构优化设计 车身结构

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小型漂浮式天线姿态的自抗扰解耦控制 被引量：5

10

作者 姚志英 曹海青 +1 位作者 王渝 唐宜健 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1529-1537,共9页

研究了小型漂浮式天线姿态跟踪的自抗扰解耦控制。分析了4级风以下的海洋环境对天线姿态的影响,设计了三轴伺服执行机构校正天线指向目标卫星的姿态偏差,研究证实三轴伺服系统是一种复杂的耦合性较强的非线性系统;设计了由横滚伺服自抗... 研究了小型漂浮式天线姿态跟踪的自抗扰解耦控制。分析了4级风以下的海洋环境对天线姿态的影响,设计了三轴伺服执行机构校正天线指向目标卫星的姿态偏差,研究证实三轴伺服系统是一种复杂的耦合性较强的非线性系统;设计了由横滚伺服自抗扰控制器、俯仰伺服自抗扰控制器和方位自抗扰控制器组成的天线姿态自抗扰解耦控制器用于天线姿态控制;通过MATLAB仿真研究验证了自抗扰解耦控制器的性能优于PID控制器,可以较好地估计和补偿天线的内部和外部扰动,实现天线姿态的解耦控制;通过半实物仿真研究证实了自抗扰解耦控制器可以实现天线与卫星间的高质量通信。 展开更多

关键词 姿态跟踪 自抗扰控制器 解耦控制 海洋扰动 三轴伺服机构

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子模型范围及边界条件对应力结果的影响 被引量：9

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作者 许允 张少雄 +2 位作者 张晨阳 孙云浩 胡丰梁 《船海工程》 北大核心 2016年第4期19-23,共5页

针对HCSR对于局部结构强度细化分析子模型范围的规定及CCS_HCSR_TOOLS对于细化分析子模型边界条件施加方法的合理性问题,以某散货船的底边舱下折角为例,进行局部结构细化网格分析,分别建立嵌入式细化模型以及3个不同范围的子模型,以嵌... 针对HCSR对于局部结构强度细化分析子模型范围的规定及CCS_HCSR_TOOLS对于细化分析子模型边界条件施加方法的合理性问题,以某散货船的底边舱下折角为例,进行局部结构细化网格分析,分别建立嵌入式细化模型以及3个不同范围的子模型,以嵌入式模型计算结果为基准,对比各子模型应力计算结果表明,子模型范围、边界节点角位移约束及子模型新增节点的插值处理对应力结果影响较大;子模型边界节点所在位置对应力结果影响不大。 展开更多

关键词 HCSR 细化网格分析 子模型 嵌入式细化模型 边界条件

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发展张力腿平台迎接深水钻井的挑战 被引量：7

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作者 段梦兰 李秀巧 +1 位作者 赵秀菊 陈胜 《石油机械》 北大核心 2000年第12期46-48,共3页

海洋石油开采的成本随水深的增加而增长。水越深，环境越恶劣，对钻井和采油平台的要求越苛刻。为迎接深水钻井和采油的挑战，20世纪80年代开发出集中海洋结构设计、制造、安装、智能定位、控制、石油开采、检测与安全适时评定等现代高... 海洋石油开采的成本随水深的增加而增长。水越深，环境越恶劣，对钻井和采油平台的要求越苛刻。为迎接深水钻井和采油的挑战，20世纪80年代开发出集中海洋结构设计、制造、安装、智能定位、控制、石油开采、检测与安全适时评定等现代高新技术的张力腿平台。阐述了这类平台的结构及特点、研究内容与设计流程，并对张力腿平台最难以解决的动力响应研究进行了分析。张力腿平台满足了深水石油开采的需要，是1829m水深范围内钻井和采油的理想设备。 展开更多

关键词 海洋石油开采 张力腿平台 结构设计 深水钻井

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考虑结构优先级的船舶有限元网格优化算法 被引量：2

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作者 陈有芳 王丽荣 +1 位作者 张少雄 章志兵 《船海工程》 北大核心 2019年第6期28-30,35,共4页

针对船舶结构CAD/CAE一体化方案中利用三维几何模型进行有限元网格划分时出现大量过短的壳单元边问题,为优化网格质量,提高建模效率,提出一种有限元网格形态自动优化算法,根据单元节点所属结构连接型式和船舶结构类型,自动批量消除过短... 针对船舶结构CAD/CAE一体化方案中利用三维几何模型进行有限元网格划分时出现大量过短的壳单元边问题,为优化网格质量,提高建模效率,提出一种有限元网格形态自动优化算法,根据单元节点所属结构连接型式和船舶结构类型,自动批量消除过短的壳单元边,在基于NX定制开发的船舶CAD/CAE模型转换软件中得到验证。 展开更多

关键词 船舶结构有限元 CAD/CAE一体化 网格优化 消除短边

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一种考虑胶瘤的胶接简化有限元模型:应力与刚度分析 被引量：1

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作者 赵波 岳鹏 +2 位作者 吕毅宁 田黎明 孙永祥 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期939-946,共8页

胶接接头中总存在胶瘤,由于建模复杂,胶接接头有限元分析中胶瘤常被忽略。但胶瘤能减少峰值应力,提高结构强度和刚度。为此,提出一种简化的胶接有限元模型,即用壳单元代表胶瘤,体单元代表被粘体和胶层,并用弹性理论建立壳单元等效厚度... 胶接接头中总存在胶瘤,由于建模复杂,胶接接头有限元分析中胶瘤常被忽略。但胶瘤能减少峰值应力,提高结构强度和刚度。为此,提出一种简化的胶接有限元模型,即用壳单元代表胶瘤,体单元代表被粘体和胶层,并用弹性理论建立壳单元等效厚度公式。以体单元精细模型结果作为对比的真实解,考察五种载荷工况下,单搭接头简化有限元模型的胶层应力和刚度。分析表明,壳单元等效厚度公式正确,胶接简化有限元模型精度高,可用于诸如汽车等大型结构中;用壳单元简单模型可定量分析胶瘤大小和形状对接头应力和总体刚度性能的影响。 展开更多

关键词 胶瘤 简化模型 应力 刚度 胶接 单搭接头 有限元分析

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基于HCSR与CSR规范的散货船舱口角隅疲劳计算方法 被引量：2

15

作者 李旭 《船海工程》 北大核心 2015年第3期1-5,10,共6页

为比较CSR规范协调后舱口角隅在散货船疲劳评估中的变化和影响,分析HCSR和CSR规范中关于舱口角隅疲劳强度要求的异同,以某散货船为例,完成该实船基于HCSR和CSR规范的舱口角隅疲劳评估,认为HCSR规范的舱口角隅疲劳强度要求有所提高,提出... 为比较CSR规范协调后舱口角隅在散货船疲劳评估中的变化和影响,分析HCSR和CSR规范中关于舱口角隅疲劳强度要求的异同,以某散货船为例,完成该实船基于HCSR和CSR规范的舱口角隅疲劳评估,认为HCSR规范的舱口角隅疲劳强度要求有所提高,提出舱口角隅设计建议。 展开更多

关键词 疲劳评估 舱口角隅 CSR HCSR 比较分析

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一种子结构刚度对阵面骨架刚度贡献度的评价方法

16

作者 王超 孙小刚 +2 位作者 顾叶青 吕振华 吕毅宁 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期894-900,共7页

刚度性能是评价阵面骨架承载能力和雷达工作精度的重要指标,设计中常用反射面变形的均方根来衡量阵面的刚度性能,但均方根法一般只能对骨架的整体刚度进行分析,无法对局部模块的刚度及对整体刚度的贡献度进行评价。针对该问题,基于子结... 刚度性能是评价阵面骨架承载能力和雷达工作精度的重要指标,设计中常用反射面变形的均方根来衡量阵面的刚度性能,但均方根法一般只能对骨架的整体刚度进行分析,无法对局部模块的刚度及对整体刚度的贡献度进行评价。针对该问题,基于子结构应变能和均匀应变能密度的设计准则,提出子结构刚度贡献度(λ)和子结构承载系数(α)的概念,并通过这两个参数对复杂结构中子结构刚度贡献度及匹配度进行了研究。相对于传统的评价子结构刚度贡献度的差分方法,该方法具有计算效率高、适用广泛等多种优点。最后,以某一典型车载相控阵雷达为例,详细分析了箱梁子结构、T形接头子结构对阵面骨架刚度的贡献度和匹配度,并分析了阵面面板对骨架子结构刚度贡献度的影响,为阵面骨架的轻量化及承载能力提升提出了一些改进设计建议。 展开更多

关键词 刚度性能 刚度贡献度 承载系数 子结构 接头 天线阵面

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船舶建造档案信息系统设计分析 被引量：2

17

作者 王晓明 罗海东 +2 位作者 陈有芳 郑高中 刘日明 《船海工程》 北大核心 2017年第2期78-80,共3页

国际海事组织(IMO)目标型标准GBS要求(MSC81)船上应配备船舶建造档案,2010年第87届海安会出台了船舶建造档案行业标准(SCF IS)和船舶建造档案岸上补充的指南。针对船舶建造档案系统的建立,对船舶建造档案信息系统的系统架构设计和功能... 国际海事组织(IMO)目标型标准GBS要求(MSC81)船上应配备船舶建造档案,2010年第87届海安会出台了船舶建造档案行业标准(SCF IS)和船舶建造档案岸上补充的指南。针对船舶建造档案系统的建立,对船舶建造档案信息系统的系统架构设计和功能模块进行介绍,开发符合我国国情与实用有效的船舶建造档案信息系统,为我国船舶业与航运业提供第三方机构的服务支持。 展开更多

关键词 船舶建造档案(SCF) 目标型船舶建造标准GBS 设计透明度

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船体有限元建模属性定义解决方案及软件实现 被引量：1

18

作者 胡欣 张少雄 胡丰梁 《船海工程》 北大核心 2021年第4期30-35,共6页

针对应用MSC.Patran进行船体结构有限元建模时属性创建、编辑,以及管理不便的问题,通过对属性参数进行梳理和分析一些参数自动计算方法,提出针对性的解决方案,开发通用软件工具。

关键词 PATRAN 有限元 建模 属性 软件开发

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船底砰击直接计算方法及其软件实现 被引量：1

19

作者 胡欣 胡江 胡丰梁 《船海工程》 北大核心 2020年第3期29-33,共5页

针对HCSR船底主要支撑构件砰击要求有限元方法计算流程不明确,计算量大的问题,研究规范的有关规定,开发相应的软件工具,用实例验证该工具的效用。

关键词 HCSR 主要支撑构件 砰击 直接计算 软件实现

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油船平面横舱壁水平桁根部节点疲劳分析

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作者 何凯 李旭 《船海工程》 北大核心 2019年第A01期35-38,共4页

基于CSR规范对油船平面横舱壁水平桁根部的有关疲劳要求,以某油船为例,采用CSR规范规定的有限元疲劳评估方法,计算有、无背肘板设置,以及不同厚度背肘板下的水平桁根部关键位置处的疲劳寿命。对比不同方案下的评估结果,分析探讨设置背... 基于CSR规范对油船平面横舱壁水平桁根部的有关疲劳要求,以某油船为例,采用CSR规范规定的有限元疲劳评估方法,计算有、无背肘板设置,以及不同厚度背肘板下的水平桁根部关键位置处的疲劳寿命。对比不同方案下的评估结果,分析探讨设置背肘板和背肘板尺寸变化对油船平面横舱壁水平桁根部节点疲劳寿命的影响,提出背肘板设计建议。 展开更多

关键词 平面横舱壁水平桁根部 疲劳评估 背肘板 有限元

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