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焊接残余应力对动车组铝合金车体疲劳强度的影响
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作者 卢耀辉 张德文 +2 位作者 赵智堂 刘俊杰 卢川 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期94-103,共10页
采用热-弹塑性法和固有应变法计算了动车组铝合金车体对接接头的残余应力,并进行了对比,以验证采用固有应变法计算残余应力的合理性;建立了车体的板壳有限元模型,参照标准《铁路应用—铁路车辆车体的结构要求》(EN 12663),确定车体服役... 采用热-弹塑性法和固有应变法计算了动车组铝合金车体对接接头的残余应力,并进行了对比,以验证采用固有应变法计算残余应力的合理性;建立了车体的板壳有限元模型,参照标准《铁路应用—铁路车辆车体的结构要求》(EN 12663),确定车体服役状态的疲劳载荷工况,采用惯性释放法计算了车体有无残余应力的疲劳强度;根据最大主应力原则,将车体多轴应力转化为单轴应力,得到焊缝和母材关注点的平均应力和应力幅值;结合铝合金车体材料性能参数绘制了Goodman疲劳曲线,计算了每个关注点的可靠性安全系数,分析了残余应力对车体疲劳强度的影响。分析结果表明:焊接残余应力对母材关注点影响不大,其可靠性安全系数降幅小于5%;焊缝关注点的平均应力增加量可达25MPa,其可靠性安全系数降幅超过50%,最大为54%,使得车体容易疲劳失效;残余应力对焊缝关注点最大主应力的方向有明显的改变。 展开更多
关键词 车辆工程 有限元方 焊接残余应力 热-弹塑性 固有应变 疲劳强度 Goodman疲劳曲线
考虑焊接变形的装配偏差分析在动力集中型动车组中的应用
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作者 姚利民 张道刘 +2 位作者 侯秀娟 刘涛 李志敏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期260-268,共9页
焊接是列车车体装配过程中应用最为广泛的连接方式,焊接变形会对动车组装配尺寸精度产生较大的影响.针对动车组侧墙窗口模块焊接装配尺寸控制问题,利用热弹塑性有限元法提取3种典型焊接接头的固有应变,并基于固有应变法得到窗口模块的... 焊接是列车车体装配过程中应用最为广泛的连接方式,焊接变形会对动车组装配尺寸精度产生较大的影响.针对动车组侧墙窗口模块焊接装配尺寸控制问题,利用热弹塑性有限元法提取3种典型焊接接头的固有应变,并基于固有应变法得到窗口模块的焊后变形量;结合三维尺寸装配偏差分析,最终给出计及焊接收缩量变化的侧墙窗口模块的偏差结果.将模拟结果与实测数据进行对比分析,结果表明:考虑焊接变形因素的装配偏差模拟结果与实际测量值较为吻合,故该方法可对动车组侧墙窗口模块的焊接装配偏差进行有效且准确的预测. 展开更多
关键词 焊接变形 固有应变 有限元模拟 装配偏差分析 动车组
特殊需求客车侧墙焊接变形的预测方法及控制 预览
3
作者 于红 刘东军 《金属加工:热加工》 2019年第2期17-21,共5页
侧墙是车体关键大部件之一,其组焊后的质量直接影响车体的外观,对车窗玻璃等车内外部件的组装也有很大的影响。基于侧墙窗口模块焊接变形仿真技术研究,进行合理的工艺设计,并通过实际生产的验证,总结出一套最优的侧墙制造工艺流程。
关键词 特殊需求客车 侧墙 窗口模块 固有应变 焊接变形 仿真
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航空发动机转子组件电子束焊变形预测 预览
4
作者 王伦 潘博 +1 位作者 黄怡晨 李俐群 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期111-117,I0007共8页
航空商用发动机组件尺寸精度要求较高,且组件焊接后盘心位置不能进行机械加工,因此采用数值模拟的方法对转子组件进行焊接变形预测.试验将基于热弹塑性理论计算提取固有应变数值;通过理论计算得到GH4169合金电子束焊缝的固有应变值,分... 航空商用发动机组件尺寸精度要求较高,且组件焊接后盘心位置不能进行机械加工,因此采用数值模拟的方法对转子组件进行焊接变形预测.试验将基于热弹塑性理论计算提取固有应变数值;通过理论计算得到GH4169合金电子束焊缝的固有应变值,分析焊接工艺参数对焊缝固有应变的影响规律;建立结构件模型,分析焊接工艺、焊接顺序及工装条件下组件焊接变形.结果表明,相比于第一,第二和第三级盘,第四级盘心轴向变形最大,且通过增大扫描速度和改变约束方式的方法可以有效减小焊接变形,从而完成对转子组件焊接变形进行预测和控制. 展开更多
关键词 热弹塑性理论 固有应变 焊接变形预测
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基于SYSWELD的激光复合焊焊接变形数值模拟 预览
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作者 唐琪 陈鹏 +2 位作者 陈静青 梁勇 刘赞 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期32-36,I0003共6页
地铁作为一种重要的交通工具,在城市生活中起着越来越重要的作用,地铁同时具有绿色无污染、准时、运载能力强等优点.选用3D高斯+双椭球热源,采用固有应变法,对地铁牵引梁在不同约束情况下的焊接变形进行了模拟.在模拟现有约束情况的基础... 地铁作为一种重要的交通工具,在城市生活中起着越来越重要的作用,地铁同时具有绿色无污染、准时、运载能力强等优点.选用3D高斯+双椭球热源,采用固有应变法,对地铁牵引梁在不同约束情况下的焊接变形进行了模拟.在模拟现有约束情况的基础上,另外设计了3种约束情况.结果表明,采用固有应变法的模拟与实测结果吻合较好,x,z向最大变形都出现在方案2中,分别为2.46和13.13mm,y向变形稳定在1.63mm左右;将变化率方差最大的角变形作为评价标准,得到方案4最合理,角变形最小为1.21°. 展开更多
关键词 固有应变 有限元配件SYSWELD 激光复合焊 焊接变形
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未来聚变工程实验堆真空室1/32段扇区焊接分析 预览
6
作者 范小松 吴杰峰 +1 位作者 刘志宏 顾永奇 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期55-61,共7页
对未来聚变工程实验堆真空室1/8段预研计划中第一个1/32扇区的焊接过程进行了分析。数值模拟采用固有应变法,比较并设计了1/32段扇区的焊接工装,同时对焊接形变趋势和形变量进行了预测。焊接过程中控制点的偏移反映了1/32段扇区整体的... 对未来聚变工程实验堆真空室1/8段预研计划中第一个1/32扇区的焊接过程进行了分析。数值模拟采用固有应变法,比较并设计了1/32段扇区的焊接工装,同时对焊接形变趋势和形变量进行了预测。焊接过程中控制点的偏移反映了1/32段扇区整体的形变趋势和形变量与数值模拟结果相符合,焊接工装的设计与焊接过程中预补偿的应用有助于提高1/32段的制造精度。 展开更多
关键词 聚变堆真空室 焊接 固有应变 形变
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高速列车车体侧墙焊接变形研究 预览
7
作者 马思群 张消楠 +1 位作者 秦伟 张鹏程 《低温建筑技术》 2018年第9期48-51,共4页
针对某型号列车铝合金侧墙的焊接变形问题,基于固有应变法,建立了该车侧墙模型,并借助有限元软件对其焊接变形进行数值模拟。研究了不同焊接顺序及焊接线能量对列车侧墙各个方向变形量的影响,结果表明:不同焊接顺序及焊接线能量下... 针对某型号列车铝合金侧墙的焊接变形问题,基于固有应变法,建立了该车侧墙模型,并借助有限元软件对其焊接变形进行数值模拟。研究了不同焊接顺序及焊接线能量对列车侧墙各个方向变形量的影响,结果表明:不同焊接顺序及焊接线能量下焊接变形的分布规律基本一致,采用内外混合的焊接顺序和较小的焊接线能量能有效减小焊接变形。 展开更多
关键词 铝合金 固有应变 焊接变形
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基于固有应变法的地铁侧墙FSW焊接变形仿真 预览 被引量:3
8
作者 迟哲 刘亚良 +1 位作者 王陆钊 杨鑫华 《电焊机》 2017年第10期1-7,共7页
针对地铁列车铝合金地铁侧墙焊后变形问题,基于顺序热力耦合法和固有应变法,建立了完整的6005A-T6铝合金地铁侧墙搅拌摩擦焊有限元模型,并对其焊接变形进行仿真预测。首先,运用组合热源和顺序热力耦合方法,对侧墙局部结构进行三维... 针对地铁列车铝合金地铁侧墙焊后变形问题,基于顺序热力耦合法和固有应变法,建立了完整的6005A-T6铝合金地铁侧墙搅拌摩擦焊有限元模型,并对其焊接变形进行仿真预测。首先,运用组合热源和顺序热力耦合方法,对侧墙局部结构进行三维热弹塑性有限元分析,提取结果并计算固有应变;然后采用固有应变法对全尺寸地铁铝合金侧墙模型进行弹塑性计算,获得地铁侧墙结构的焊接变形结果,并与实际测量值进行对比分析。结果表明,模拟计算得到的焊接变形趋势与实验结果相同,且模拟变形量与实验测量值之间的误差在20%以内,为地铁侧墙的实际生产提供了理论依据。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊 固有应变 顺序热力耦合 焊接变形
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基于固有应变法的钢箱梁结构双侧同步焊变形预测研究 预览
9
作者 张继祥 彭章杰 +2 位作者 刘紫阳 钟厉 周伟 《重庆交通大学学报:自然科学版》 北大核心 2017年第6期11-17,共7页
基于固有应变法,并采用T型接头双侧同步焊有限元模型,对钢箱梁结构的焊接变形作出预测分析.结果表明:固有应变法可以达到传统热弹塑性有限元法计算的精度;采用壳单元网格划分接近实体单元的计算结果.运用固有应变法及壳单元模型,对钢... 基于固有应变法,并采用T型接头双侧同步焊有限元模型,对钢箱梁结构的焊接变形作出预测分析.结果表明:固有应变法可以达到传统热弹塑性有限元法计算的精度;采用壳单元网格划分接近实体单元的计算结果.运用固有应变法及壳单元模型,对钢箱梁结构的双侧同步焊接变形作了预测分析,得到顶板焊接变形较大,底板变形主要集中在板边缘中部区域.在研究结果的基础上,给出了夹具、肋板数量、焊缝位置等具体措施用于钢箱梁结构双侧同步焊的建议. 展开更多
关键词 桥梁工程 固有应变 钢箱梁结构 焊接变形 预测
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基于SYSWELD的地铁底架枕梁焊接变形的数值模拟 预览 被引量:1
10
作者 唐琪 陈鹏 +1 位作者 黄菁婧 刘赞 《电焊机》 2017年第6期101-104,共4页
针对地铁枕梁采用的激光复合焊建立了相应的复合热源模型,并利用有限元软件SYSWELD进行求解。对枕梁在3种不同焊接顺序的方案下进行数值模拟,得到不同方案下各方向的变形量。结果表明,在不同焊接方案下,焊接变形分布情况基本一致,但产... 针对地铁枕梁采用的激光复合焊建立了相应的复合热源模型,并利用有限元软件SYSWELD进行求解。对枕梁在3种不同焊接顺序的方案下进行数值模拟,得到不同方案下各方向的变形量。结果表明,在不同焊接方案下,焊接变形分布情况基本一致,但产生的最大变形量有所不同;可以通过设计合适的焊接顺序来减小焊接过程中产生的变形。 展开更多
关键词 SYSWELD 固有应变 激光复合焊 焊接顺序 变形
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L形加强节点焊接变形数值模拟 预览
11
作者 陈波涛 程小华 白伟玲 《焊接技术》 2017年第8期105-108,共4页
对于某电站L形加强节点的焊接,为了减少后续回火矫正工作量,保证安装精度,需对焊接变形进行严格控制,选择一个有效的方法准确地预测焊接变形,为L形加强节点的焊接提供参考数据。采用了基于固有应变理论的有限元法预测了L形加强节点X形... 对于某电站L形加强节点的焊接,为了减少后续回火矫正工作量,保证安装精度,需对焊接变形进行严格控制,选择一个有效的方法准确地预测焊接变形,为L形加强节点的焊接提供参考数据。采用了基于固有应变理论的有限元法预测了L形加强节点X形坡口对接多道焊的焊接变形。与试验测量的结果比较,计算值与测量值比较吻合,验证了固有应变法的准确性及可靠性,为加强节点焊接工艺参数的优化和焊接构件的加工提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 L形加强节点 X形坡口对接多道焊 固有应变 焊接变形
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基于固有应变法反应堆压力容器支座焊接变形预测 预览 被引量:2
12
作者 张萌 朱忠尹 《机械》 2017年第8期34-38,共5页
由于反应堆压力容器支座板厚大、焊缝多,焊接过程中不可避免的会产生焊接变形,如果可以提前对焊接过程中产生的焊接变形进行预测,就能够采取相应的方法在焊接过程中对焊接变形进行控制。基于固有应变法,采用有限元计算的方法对压力... 由于反应堆压力容器支座板厚大、焊缝多,焊接过程中不可避免的会产生焊接变形,如果可以提前对焊接过程中产生的焊接变形进行预测,就能够采取相应的方法在焊接过程中对焊接变形进行控制。基于固有应变法,采用有限元计算的方法对压力容器支座进行了仿真计算,对该结构在焊接过程中产生的焊接变形进行了预测,结果表明:在结构刚度较小的部位均出现较为明显的焊接变形,建议在实际施焊过程中增加适当的支撑来增加结构的刚度,减小焊接变形。对于结构整体焊接变形,可以通过改变焊接方向和焊接顺序来进行改善。 展开更多
关键词 支座 固有应变 多层多道焊 焊接变形
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基于固有应变法的桅杆焊接工艺仿真 预览
13
作者 胡掌稳 熊逸群 +6 位作者 牟军 王海博 郑轩 胡凌云 庞红良 黄玉 张龙 《新技术新工艺》 2016年第6期7-14,共8页
桅杆的材料为Q345B,通过采用焊接的方式,将桅杆的底板、侧板、顶板和加强筋焊接成装配件。桅杆在焊后存在变形,需要通过热校形来减小和控制变形量。基于固有应变法对桅杆的焊接成型工艺进行仿真,通过三维弹塑性有限元仿真,得到焊接成型... 桅杆的材料为Q345B,通过采用焊接的方式,将桅杆的底板、侧板、顶板和加强筋焊接成装配件。桅杆在焊后存在变形,需要通过热校形来减小和控制变形量。基于固有应变法对桅杆的焊接成型工艺进行仿真,通过三维弹塑性有限元仿真,得到焊接成型过程中焊缝周围的残余应力分布和固有应变分布趋势,进而通过固有应变法获得桅杆焊后的整体变形。 展开更多
关键词 焊接 桅杆 固有应变 三维弹塑性有限元 焊缝应力应变分布
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铝合金薄板固有变形逆解析方法的研究与开发 预览 被引量:3
14
作者 梁伟 邓德安 MURAKAWA Hidekazu 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3011-3018,共8页
为了获得可靠的铝合金焊接接头上固有变形,开发一种将实验与基于固有应变的有限元法(FEM)融为一体的新方法来获得接头的固有变形。为了澄清铝合金薄板焊接固有变形的分布特征,先采用热-弹-塑性有限元计算铝合金TIG重熔接头的焊接变形,... 为了获得可靠的铝合金焊接接头上固有变形,开发一种将实验与基于固有应变的有限元法(FEM)融为一体的新方法来获得接头的固有变形。为了澄清铝合金薄板焊接固有变形的分布特征,先采用热-弹-塑性有限元计算铝合金TIG重熔接头的焊接变形,并建立固有变形在接头上的简化分布模型。其次,以该模型为基础,提出一种通过测量焊接接头上少数位置上焊前和焊后三维坐标来逆向求解固有变形的计算方法。最后,将利用该算法获得的铝合金薄板接头固有变形代入到基于固有应变理论的弹性有限元分析中,计算得到的焊接变形能较好地再现热-弹-塑性有限元方法计算得到的结果和实验结果。结果表明:采用提出的逆解析方法来获得铝合金接头的固有变形是有效可行的。 展开更多
关键词 铝合金 逆解析方 固有应变 热-弹-塑性有限元 薄板
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基于正交试验设计的固有应变法在焊接变形预测的应用 预览 被引量:3
15
作者 周方明 吴頔 +1 位作者 朱正祥 吴兴祥 《江苏科技大学学报:自然科学版》 CAS 2013年第3期241-245,共5页
以T型接头为例,着重对固有应变法进行研究,并运用正交试验法,对多道焊焊接顺序、焊接方向的影响因子进行优化设计,采用ANSYS软件通过一次性弹性计算得到焊接变形,以位移差为评价指标,得到最佳影响因子.结果表明:基于正交试验设... 以T型接头为例,着重对固有应变法进行研究,并运用正交试验法,对多道焊焊接顺序、焊接方向的影响因子进行优化设计,采用ANSYS软件通过一次性弹性计算得到焊接变形,以位移差为评价指标,得到最佳影响因子.结果表明:基于正交试验设计的固有应变法能够较准确地预测焊接变形,历时短,并且能体现焊接顺序、焊接方向对于焊接变形的影响. 展开更多
关键词 正交试验设计 焊接顺序 焊接方向 等效载荷力 固有应变
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基于固有应变法预测双丝CO2气体保护焊液压支架顶梁变形 预览 被引量:5
16
作者 方臣富 吴文烈 +1 位作者 刘川 钟绪浪 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1-4,共4页
采用双丝CO2气体保护焊方法焊接30mm厚Q690D钢板全尺寸液压支架顶梁.基于温度热源和热弹塑性算法对局部顶梁结构焊接变形进行计算,获得焊接固有应变,然后将固有应变施加在全尺寸壳单元顶梁模型上进行弹性计算,最终得到液压支架顶梁... 采用双丝CO2气体保护焊方法焊接30mm厚Q690D钢板全尺寸液压支架顶梁.基于温度热源和热弹塑性算法对局部顶梁结构焊接变形进行计算,获得焊接固有应变,然后将固有应变施加在全尺寸壳单元顶梁模型上进行弹性计算,最终得到液压支架顶梁结构的焊接变形.结果表明,结合小结构模型的热弹塑性法和大结构固有应变法,能高效预测大型结构的焊接变形且能保证一定精度,预测的液压支架顶梁焊接变形结果与试验结果符合较好;液压支架顶梁的焊接变形主要为角变形,且两侧分布不对称. 展开更多
关键词 液压支架 有限元 固有应变 数值模拟 焊接变形
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高强度钢T型接头焊接变形固有应变数值模拟 被引量:5
17
作者 黄道业 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第11期218-221,224共5页
以固有应变理论为基础,介绍了两种固有应变模拟焊接变形的计算和加载方法;以高强度钢T型接头焊接变形为算例,讨论了两种模拟方法的差异;通过与相同实体模型热弹塑性变形结果的分析比较,验证了固有应变法预测焊接变形的合理性与准... 以固有应变理论为基础,介绍了两种固有应变模拟焊接变形的计算和加载方法;以高强度钢T型接头焊接变形为算例,讨论了两种模拟方法的差异;通过与相同实体模型热弹塑性变形结果的分析比较,验证了固有应变法预测焊接变形的合理性与准确性.为更合理的利用固有应变法预测大型焊接结构残余变形提供了有益的参考。 展开更多
关键词 固有应变 焊接变形 有限元 数值模拟
基于计算机技术对大型构件焊接装配分析与预测 被引量:1
18
作者 孟晓丽 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第17期205-207,共3页
基于固有应变法原理,利用计算机仿真技术对某大型焊接件进行焊接装配数值仿真分析。对比分析了加筋板与不加筋板的变形与应力区别,确定了焊接筋板施加位置对大型构件焊接最终结果的影响,控制了工件焊接质量,为实际生产提供理论依据。
关键词 固有应变 焊接构件 计算机仿真技术
采用三维光学测量技术对薄板焊接失稳变形的分析 预览 被引量:7
19
作者 孙向伟 殷咸青 +1 位作者 王江超 张建勋 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期109-112,共4页
采用一种新的测试方法——三维光学面扫描测量系统对低碳钢板平板堆焊过程中的失稳变形进行了研究,通过对低碳钢薄板焊前和焊后状态进行测量,得到薄板焊前和焊后的全场面外变形形貌;并结合基于固有应变法的有限元数值模拟,分析可知... 采用一种新的测试方法——三维光学面扫描测量系统对低碳钢板平板堆焊过程中的失稳变形进行了研究,通过对低碳钢薄板焊前和焊后状态进行测量,得到薄板焊前和焊后的全场面外变形形貌;并结合基于固有应变法的有限元数值模拟,分析可知焊接引起的这种凹一凸变形属于失稳变形.进而采用小孔法进行残余应力测量.结果表明,远离焊缝区存在较大的残余压应力,纵向残余压应力是导致失稳变形的主要作用力.采用三维光学全场测试技术结合有限元数值模拟分析的方法,对薄板失稳变形的机理及影响因素的探究更加深入、准确. 展开更多
关键词 三维光学面扫描系统 薄板 钨极氩弧焊 失稳变形 固有应变
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残余应力对排液蒸发器强度影响的有限元分析 预览
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作者 苏文献 范斌 +1 位作者 许斌 眭宏梁 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第5期471-474,共4页
某排液蒸发器管箱隔板与筒体焊接处产生了焊接变形,其凹陷处最大值为5mm,影响结构的安全运行.焊接应力与变形是焊接过程的必然产物,计算和分析比较困难.采用固有应变分析法,计算出隔板和筒体的固有应变体积,然后获得筒体的焊接残余应力... 某排液蒸发器管箱隔板与筒体焊接处产生了焊接变形,其凹陷处最大值为5mm,影响结构的安全运行.焊接应力与变形是焊接过程的必然产物,计算和分析比较困难.采用固有应变分析法,计算出隔板和筒体的固有应变体积,然后获得筒体的焊接残余应力.在此基础上只考虑焊接残余应力、设计应力以及焊接残余应力与工作应力叠加3种工况计算出变形区域的等效应变,并转化为等效残余应力.利用有限元方法对蒸发器的强度进行分析,计算结果可用于指导其实际运行. 展开更多
关键词 蒸发器 焊接变形 焊接应力 固有应变 有限元分析
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