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自走式模块化平板车滚装坡道装船分析与对比
1
作者 张平 《石油和化工设备》 2025年第5期52-57,共6页
在浮式生产储卸油装置(FPSO)上部模块建造完成后,目前的主流方式是使用自走式模块化平板车(SPMT)装船,在装船过程中,SPMT经过连接码头与船体的滚装坡道上船,滚装坡道由坡道、铰链、楔子组成,文章通过对模块装船过程中各工况的滚装坡道... 在浮式生产储卸油装置(FPSO)上部模块建造完成后,目前的主流方式是使用自走式模块化平板车(SPMT)装船,在装船过程中,SPMT经过连接码头与船体的滚装坡道上船,滚装坡道由坡道、铰链、楔子组成,文章通过对模块装船过程中各工况的滚装坡道进行强度分析,以及与传统钢板坡道的对比,找出相关的风险点。 展开更多
关键词 滚装坡道 模块装船 SPMT
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基于激光扫描的船体外板成形检测技术研究
2
作者 王柏琛 刘玉君 +3 位作者 汪骥 李瑞 霍世霖 史家伟 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第23期85-91,共7页
针对船体外板成形检测中传统手工卡样板方法效率低下、精度不足的问题,本文提出基于激光扫描检测系统的数字化解决方案。通过引入六自由度机械臂与高精度线激光传感器构建三维检测平台,创新性地构建了包含数据采集、点云配准、曲面重构... 针对船体外板成形检测中传统手工卡样板方法效率低下、精度不足的问题,本文提出基于激光扫描检测系统的数字化解决方案。通过引入六自由度机械臂与高精度线激光传感器构建三维检测平台,创新性地构建了包含数据采集、点云配准、曲面重构与偏差分析的数字样板方法框架。提出融合边界几何信息的点云不穿透配准算法;基于改进的Delaunay三角剖分算法重构曲面并提取数字化样板。实验验证表明,该方法在帆形板检测中达到1 mm以内的精度,单次检测时间缩短至10 min以内,相较传统方法检测效率提升75%以上。 展开更多
关键词 船体外板 激光扫描 点云配准 成形检测
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舰船曲板感应加热的热力学响应及影响因素
3
作者 李梦 孙朋朋 +3 位作者 杨世博 吕绍清 王江超 刘敬喜 《船舶工程》 北大核心 2025年第6期102-112,共11页
[目的]板材感应加热弯曲成形精度,直接影响后续曲面分段的装配-焊接工艺尺寸误差、船舶的水动力性能等;感应加热线圈与板材间的空气间隙会显著影响热输入及分布,进而影响板材感应加热弯曲的热-力学响应。[方法]设计厚度为18 mm材质为AH3... [目的]板材感应加热弯曲成形精度,直接影响后续曲面分段的装配-焊接工艺尺寸误差、船舶的水动力性能等;感应加热线圈与板材间的空气间隙会显著影响热输入及分布,进而影响板材感应加热弯曲的热-力学响应。[方法]设计厚度为18 mm材质为AH36船板钢的感应加热弯曲成形试验,通过移动小车确保感应加热线圈匀速移动;使用高温胶带将不同厚度的氧化铝陶瓷片固定在感应加热线圈下方,确保感应加热试验过程中的空气间隙一致。感应加热过程中,采用K型热电偶测量关键区域的热循环;船板钢冷却至室温,采用三维扫描仪获取板材面外变形分布。通过自主开发的高效热-弹-塑性有限元程序,再现船板钢感应加热弯曲过程中的热-力学响应,且研究空气间隙对感应加热弯曲的温度场、面内收缩以及横向弯曲的影响规律。[结果]瞬态热-弹-塑性有限元预测的热循环及弯曲变形与实际测量结果高度吻合,验证计算模型及参数的准确性。基于大通量的有限元计算,构建空气间隙,与热输入、船板钢感应加热弯曲热-力学响应特征参数间的数据库。在热源直径为50 mm、加热深度为3 mm的情况下,优化空气间隙为1.61 mm,板材表面峰值温度为870℃;此时,板材可以获得最大的横向弯曲变形和较小的面内收缩变形。[结论]提出的空气间隙对船板钢感应加热弯曲热-力学响应的影响规律以及构建的空气间隙与面外弯曲变形间的数学关系,可为板材感应加热弯曲成形的工艺优化、节能增效提供理论指导。 展开更多
关键词 感应加热成形 空气间隙 热-弹-塑性有限元分析 热-力学响应 工艺参数优化
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船体曲板成形数字化测量方法研究综述
4
作者 何朋朋 文扬森 +1 位作者 胡勇 夏义江 《船舶工程》 北大核心 2025年第9期107-122,共16页
[目的]船体曲板测量是船体曲板成形工艺的关键环节,为提升测量精度与效率,国内外学者已对船体曲板成形数字化测量方法展开大量研究,但目前尚缺乏相关综述研究对这些方法进行对比分析和归纳总结。[方法]系统梳理3坐标测量机、摄影测量、... [目的]船体曲板测量是船体曲板成形工艺的关键环节,为提升测量精度与效率,国内外学者已对船体曲板成形数字化测量方法展开大量研究,但目前尚缺乏相关综述研究对这些方法进行对比分析和归纳总结。[方法]系统梳理3坐标测量机、摄影测量、单目结构光、双目立体视觉、多视图立体视觉以及激光辅助测量等数字化测量方法的研究进展,对比分析不同测量方法的优缺点,探讨现有商用测量设备应用于船体曲板测量的可行性,并归纳总结当前数字化测量方法的特点及未来研究方向。[结果]研究表明,当前尚无一套在精度、效率、视场、鲁棒性等方面均能满足船体曲板成形工艺要求的数字化测量系统;未来船体曲板成形数字化测量技术将朝着非接触式、面式、自动化、实用化的方向发展。[结论]研究结果可为船体曲板成形数字化测量技术的优化改进提供参考依据。 展开更多
关键词 船体曲板 数字化测量方法 成形工艺 船舶三维数控弯板机 水火弯板
原文传递
基于对应角点的船体曲板点云配准方法研究
5
作者 乔炳华 陈明 +3 位作者 许彦文 俞峰 于洋 胡勇 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2025年第3期579-585,共7页
针对船体曲板点云配准过程中迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法对初始位置敏感、收敛速度慢等问题,提出了一种基于曲板角点的点云粗配准与点到面的ICP精配准相结合的点云配准方法.对深度相机采集的曲板点云进行分割和去噪预... 针对船体曲板点云配准过程中迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法对初始位置敏感、收敛速度慢等问题,提出了一种基于曲板角点的点云粗配准与点到面的ICP精配准相结合的点云配准方法.对深度相机采集的曲板点云进行分割和去噪预处理;利用点云局部法向平面投影的角度阈值提取边界,以边界相邻点的角度阈值确定曲板角点,通过排列的方法计算变换后的对应点误差并确定其对应关系;通过Horn提出的对应点对配准方法进行粗配准,再用收敛较快的点到面的ICP算法进行精配准;模拟船舶样箱测量方式对配准后的点云进行空间位置的调整.以船体曲板中典型的马鞍形板和帆形板作为测试对象对本文所提出的配准方法进行检验.结果表明:本文的点云配准方法可适用于船舶板材加工中不同数量级点云的配准场景. 展开更多
关键词 船体曲板 点云配准 角点提取 点到面ICP 样箱测量
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涂装车间送排风系统智能一体化控制的研究与实施 被引量：1
6
作者 朱越明 《科技视界》 2025年第6期77-80,共4页
本文介绍了造船企业涂装车间送排风系统联动方面的探索思路和实施措施。从工作实践出发,结合计算数据和日常工作总结,对该项研究与实施的背景、内涵、做法、效果进行了详细阐述。通过智能化改造,实现涂装车间送风系统与排风系统联动,使... 本文介绍了造船企业涂装车间送排风系统联动方面的探索思路和实施措施。从工作实践出发,结合计算数据和日常工作总结,对该项研究与实施的背景、内涵、做法、效果进行了详细阐述。通过智能化改造,实现涂装车间送风系统与排风系统联动,使送、排风系统满足不同工况需求,协调动作,最终实现自动运转,节能降耗的目的。 展开更多
关键词 送排风 智能化 控制
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钢板移动式感应加热的多场耦合数值分析 被引量：21
7
作者 张雪彪 陈诚 +1 位作者 刘玉君 张立卫 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期473-478,共6页
针对钢板的感应加热弯板成形问题,利用ANSYS软件的物理环境法建立了钢板移动式感应加热的电磁-热-结构耦合分析的数值模型。为了实现移动加热的模拟,采用节点约束方程解决了钢板、感应器和空气间隙组成的求解域的多场耦合问题,数值计算... 针对钢板的感应加热弯板成形问题,利用ANSYS软件的物理环境法建立了钢板移动式感应加热的电磁-热-结构耦合分析的数值模型。为了实现移动加热的模拟,采用节点约束方程解决了钢板、感应器和空气间隙组成的求解域的多场耦合问题,数值计算结果与实验数据吻合,验证了数值模型的正确性。然后,对钢板感应加热过程进行了数值分析,得出结论:感应加热过程中,涡流集中分布于感应器前端的钢板金属,有利于钢板快速升温,并迅速进入准稳态加热状态;在加热结束时,磁通密度外扩形成感应加热过程所特有的端部效应,从而影响钢板端部的温度分布及最终的板边变形。 展开更多
关键词 船舶工程 水火弯板 电磁场 感应加热 数值模拟 耦合
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大型船舶三维数控弯板机的研制 被引量：15
8
作者 袁萍 王呈方 +4 位作者 胡勇 李继先 张灿勇 黄伟 俞峰 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期122-131,共10页
SKWB-2500船舶三维数控弯板机用于船舶大尺度三维曲面外板冷弯成形的自动加工,采用了武汉理工大学和山东硕力机械制造有限公司发明的"方形压头可调活络模具板材曲面成形装置"、"板材在线实时检测控制的快速逐步逼近弯曲... SKWB-2500船舶三维数控弯板机用于船舶大尺度三维曲面外板冷弯成形的自动加工,采用了武汉理工大学和山东硕力机械制造有限公司发明的"方形压头可调活络模具板材曲面成形装置"、"板材在线实时检测控制的快速逐步逼近弯曲成形法"等关键技术,有效地避免了三维曲面船板冷弯成形时易发生的皱折和压痕缺陷,在回弹的控制应用中实用高效。通过不同类型实船三维曲面船板的多次压制实践,表明该机可与现行主流造船集成制造系统的板材加工数据无缝链接,实现三维曲面船板无余量数控成形,且加工后的船板表面光顺,加工效率大幅度提高。论文对SKWB-2500船舶三维数控弯板机组成机构及性能、方形压头可调活络模具设计、快速逐步逼近弯曲成形方法和船板加工实践等进行了阐述。 展开更多
关键词 船舶 三维曲面船板 数控 弯板机
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水火弯板局部变形的量化分析 被引量：10
9
作者 刘玉君 张迪夫 +6 位作者 纪卓尚 戴寅生 金世良 于文喜 孙振烈 陈永义 林福贵 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期405-409,共5页
以实船板水火加工成型的实验数据为样本，应用数理统计原理和逐步回归分析方法，建立了６种变形参数的回归模型．利用总体线性关系的显著性检验、回归方程的拟合优度的考察等，比较了这６种回归模型的回归效果；并计算了Ｂｅｔａ系数，... 以实船板水火加工成型的实验数据为样本，应用数理统计原理和逐步回归分析方法，建立了６种变形参数的回归模型．利用总体线性关系的显著性检验、回归方程的拟合优度的考察等，比较了这６种回归模型的回归效果；并计算了Ｂｅｔａ系数，讨论了回归公式中各变形参数对变形量的影响程度． 展开更多
关键词 船体 量化分析 船舶建造 水火成型 弯板 变形
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钢板弯曲工艺中的高频感应加热过程数值分析 被引量：18
10
作者 张雪彪 杨玉龙 +2 位作者 刘玉君 纪卓尚 邓燕萍 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期108-116,共9页
作为电磁感应热源应用于船体板水火弯板工艺的一项基础研究,首先阐述了钢板感应加热的磁热耦合理论,然后利用ANSYS软件代码开发了钢板感应加热的有限元模型。数值计算结果和实验结果相一致,并得出了钢板感应加热过程中的电磁场分布规律... 作为电磁感应热源应用于船体板水火弯板工艺的一项基础研究,首先阐述了钢板感应加热的磁热耦合理论,然后利用ANSYS软件代码开发了钢板感应加热的有限元模型。数值计算结果和实验结果相一致,并得出了钢板感应加热过程中的电磁场分布规律和和温度随时间的变化规律,计算结果符合感应加热的特征。 展开更多
关键词 船舶工程 水火弯板 感应加热
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钢板高频感应加热过程电磁-热耦合场分析 被引量：25
11
作者 张雪彪 杨玉龙 刘玉君 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期676-682,共7页
研究静止式钢板感应加热,基于COMSOL Multi-Physics软件开发了二维电磁热耦合数值模型,温度计算结果与实验结果吻合;并分析了感应加热过程中钢板的电磁场分布规律和温度场分布规律.感应器加装导磁体后使涡流产生的焦耳热集中分布于感应... 研究静止式钢板感应加热,基于COMSOL Multi-Physics软件开发了二维电磁热耦合数值模型,温度计算结果与实验结果吻合;并分析了感应加热过程中钢板的电磁场分布规律和温度场分布规律.感应器加装导磁体后使涡流产生的焦耳热集中分布于感应器正下方,提高了加热效率.最后,研究了感应加热工艺参数对温度的影响,即在其他加热参数相同的情况下,感应器加载电流、电流频率越高,钢板加热速度越快;感应器与钢板间距越大,钢板加热速度越慢. 展开更多
关键词 船舶工程 船体板 感应加热 数值模拟
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钢板感应加热成形的实验分析和数值模拟 被引量：11
12
作者 张雪彪 刘玉君 +1 位作者 胡雪锋 纪卓尚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期239-243,共5页
针对船体曲面板的感应加热成形方法,研究钢板感应加热的数值模拟模型,确定感应热源应用于钢板热应力成形技术的可行性,以及加热过程中的主要影响因素对于变形的影响规律.依据电磁场理论,基于ANSYS软件建立了钢板感应加热有限元模型,利... 针对船体曲面板的感应加热成形方法,研究钢板感应加热的数值模拟模型,确定感应热源应用于钢板热应力成形技术的可行性,以及加热过程中的主要影响因素对于变形的影响规律.依据电磁场理论,基于ANSYS软件建立了钢板感应加热有限元模型,利用罗氏线圈测量加热过程中感应器的电流强度和频率,从而得到了数值计算时的电学参数,实验结果和数值模拟结果相吻合.结果表明:随着感应加热时间的延长,横向收缩变形增大,当感应器中的电流强度增大时横向收缩变形也增大,通过控制加热过程的电学参数和加热时间可以得到合理的变形要求. 展开更多
关键词 船舶工程 水火弯板 感应加热 数值模拟
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基于遗传算法的水火弯板工艺参数预报方法研究 被引量：10
13
作者 刘玉君 郭培军 +1 位作者 纪卓尚 邓燕萍 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期235-240,共6页
以钢板加工时间和钢板收缩率曲线拟合优度作为两个目标函数,建立水火弯板工艺参数优化问题数学模型,并应用权重系数变化法,将问题转化为单目标优化问题.基于分层遗传算法(HGA),应用三次样条插值、误差分析等方法,将目标函数转化为群体... 以钢板加工时间和钢板收缩率曲线拟合优度作为两个目标函数,建立水火弯板工艺参数优化问题数学模型,并应用权重系数变化法,将问题转化为单目标优化问题.基于分层遗传算法(HGA),应用三次样条插值、误差分析等方法,将目标函数转化为群体中个体的适应度函数.由加热线条数、相邻加热线之间距离(加热线间距)和加热线收缩量作为3个约束条件,构造分层遗传算法编码,并且内外层编码在遗传运算时分别采用不同的遗传算子,最终得到钢板水火弯板加工工艺参数预报结果.经算例验证,该方法可以对船体外板作出良好的水火弯板工艺参数预报. 展开更多
关键词 水火弯板 工艺参数预报 分层遗传算法 目标函数
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船体三维曲面外板成形工艺方法研究进展 被引量：27
14
作者 苏绍娟 胡勇 王呈方 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期211-216,共6页
船体外板中的船板零件有相当部分是三维曲面,其加工成形是船舶生产中的重要环节。传统的弯板主要有水火弯板和冷弯加工两种方法。通过分析发现,弯板加工方法虽然取得了一些成果,但还存在自动化水平不够、与生产实际存在误差以及弯板过... 船体外板中的船板零件有相当部分是三维曲面,其加工成形是船舶生产中的重要环节。传统的弯板主要有水火弯板和冷弯加工两种方法。通过分析发现,弯板加工方法虽然取得了一些成果,但还存在自动化水平不够、与生产实际存在误差以及弯板过程中的压痕、回弹等技术难题,不能适应数字化造船的要求,需要业界进一步的研究与开拓。文中的介绍与分析可为相关工作人员提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 船用板材 水火弯板 多点成形 活络式多压头成形装置
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板材滚弯成形的理论计算与自动控制模型 被引量：16
15
作者 茅云生 侯磊 王呈方 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期74-80,共7页
对板材的滚弯成形工艺进行了分析 ,建立了力学计算模型 ,并在此基础上运用弹塑性理论进行了力学计算 ,求解出了板材滚弯时的挠曲线方程。在力学分析的基础上 ,从自动控制的角度出发 ,提出了三辊弯板机在滚弯时上辊的下降值和板材的成形... 对板材的滚弯成形工艺进行了分析 ,建立了力学计算模型 ,并在此基础上运用弹塑性理论进行了力学计算 ,求解出了板材滚弯时的挠曲线方程。在力学分析的基础上 ,从自动控制的角度出发 ,提出了三辊弯板机在滚弯时上辊的下降值和板材的成形曲率半径之间的关系 ,在不同的辊弯机上对不同的板材进行了多次实验 ,实验结果表明了理论计算的正确性。 展开更多
关键词 板材 滚弯成形 理论计算 自动控制模型 弹塑性理论 三辊弯板机 造船厂
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水火弯板局部收缩和整体变形的理论分析 被引量：14
16
作者 刘玉君 纪卓尚 董守富 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1995年第2期90-100,共11页
简述水火弯板成形原理，分析了曲板局部收缩与整体成形关系确定的重要性。应用分段圆弧样条函数拟合曲板的辊轧线。推导了两种典型双向曲度板和扭曲板的整体成形所需局部收缩量的计算公式。给出两个实船板算例，讨论误差产生的原因。提... 简述水火弯板成形原理，分析了曲板局部收缩与整体成形关系确定的重要性。应用分段圆弧样条函数拟合曲板的辊轧线。推导了两种典型双向曲度板和扭曲板的整体成形所需局部收缩量的计算公式。给出两个实船板算例，讨论误差产生的原因。提出了下一步研究内容。 展开更多
关键词 船舶 建造 工艺 钢板成形 理论分析 水火弯板
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船体外板加工成型自动检测方法研究 被引量：9
17
作者 郭培军 刘玉君 +3 位作者 邓燕萍 纪卓尚 于文喜 金世良 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期98-104,共7页
应用水火弯板智能机器人测量加工后的钢板表面数据,采用Ferguson曲面模拟钢板曲面;借助参数样条曲线、空间坐标转换及误差分析理论,分别对加工后的钢板横向和纵向成型,及扭曲进行计算,以判别船体曲面外板成型状态,并提供未成型钢板二次... 应用水火弯板智能机器人测量加工后的钢板表面数据,采用Ferguson曲面模拟钢板曲面;借助参数样条曲线、空间坐标转换及误差分析理论,分别对加工后的钢板横向和纵向成型,及扭曲进行计算,以判别船体曲面外板成型状态,并提供未成型钢板二次加工所需的补火位置及补火量等信息。算例表明,该方法可对加工后的钢板成型情况作出符合工程要求的判别。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 样板 二次加工计算机模拟 参数样条曲线 Ferguson曲面
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鞍形板水火加工工艺参数预报方法研究 被引量：9
18
作者 汪骥 刘玉君 +1 位作者 纪卓尚 邓燕萍 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期52-57,共6页
利用氧乙炔焰或其他热源的水火弯板工艺,广泛应用于船体外壳的建造。本文应用鞍形板水火加工工艺参数的数学模型,结合曲板成型所需局部收缩量的理论计算结果,进行了鞍形板水火加工工艺参数预报方法的研究,并在此基础上建立了预报系统。... 利用氧乙炔焰或其他热源的水火弯板工艺,广泛应用于船体外壳的建造。本文应用鞍形板水火加工工艺参数的数学模型,结合曲板成型所需局部收缩量的理论计算结果,进行了鞍形板水火加工工艺参数预报方法的研究,并在此基础上建立了预报系统。该预报系统能够给出鞍形板加工焰道的合理布置方案和加工工艺参数。通过算例证明该系统具有工程使用价值。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 水火弯板 鞍形板 预报方法
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水火弯板数值模拟中热源模型参数研究 被引量：7
19
作者 汪骥 刘玉君 +1 位作者 纪卓尚 邓燕萍 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期367-371,共5页
水火弯板热源热流密度模型的选取和定义,是水火弯板数值模拟中一个关键问题.采用高斯分布热流密度模型对水火弯板中的气体火焰热源展开了研究,利用实验和数值模拟相结合的方法,通过在一定范围内调整热流密度模型中的热源半径r和热效率... 水火弯板热源热流密度模型的选取和定义,是水火弯板数值模拟中一个关键问题.采用高斯分布热流密度模型对水火弯板中的气体火焰热源展开了研究,利用实验和数值模拟相结合的方法,通过在一定范围内调整热流密度模型中的热源半径r和热效率η等参数,使数值计算的温度场分布趋近于实验测量的温度场分布,确定了水火弯板热源热流密度模型.在一定丙烯流量范围内,分析了热源半径和热效率的插值偏差对计算结果的影响,结果表明该模型能够满足水火弯板数值计算的精度要求.算例验证了该热源模型在有限元计算中的可靠性. 展开更多
关键词 水火弯板 数值模拟 热源模型 对流
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