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超大型海洋浮式结构物开发过程中需要解决的关键技术问题 被引量:43
1
作者 崔维成 吴有生 李润培 《海洋工程》 CSCD 2000年第3期1-8,共8页
在我国研制和开发超大型海洋浮式结构物 (VL FS)对本世纪海洋工程的持续发展具有极为深远的战略意义。为了在我国研制和开发 VL FS,首先必须要搞清楚在超大型海洋浮式结构物开发过程中需要解决的关键技术问题。本文通过对国际上大量文... 在我国研制和开发超大型海洋浮式结构物 (VL FS)对本世纪海洋工程的持续发展具有极为深远的战略意义。为了在我国研制和开发 VL FS,首先必须要搞清楚在超大型海洋浮式结构物开发过程中需要解决的关键技术问题。本文通过对国际上大量文献的阅读和消化并经归纳和整理 ,从六个方面提出了需要研究解决的问题 :(1)概念设计 ,(2 )动力特性预报 ,(3)设计和建造 ,(4)可服役性、耐久性和可维性 ,(5 )事故载荷和风险评估 ,(6 )环境及生态影响。 展开更多
关键词 超大型 海洋浮式结构物 水弹性响应 vlfs
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深海海洋工程装备技术发展现状及趋势 被引量:41
2
作者 王颖 韩光 张英香 《舰船科学技术》 2010年第10期108-113,124,共7页
深海开发对我国海洋工程的可持续发展具有极为深远的战略意义。介绍了几种主要深海海洋工程装备的发展现状及趋势,包括深海钻采平台及辅助装备、水下工程装备、深海运载与作业装备、超大型海洋浮式结构物等,并对国际深海海洋工程装备的... 深海开发对我国海洋工程的可持续发展具有极为深远的战略意义。介绍了几种主要深海海洋工程装备的发展现状及趋势,包括深海钻采平台及辅助装备、水下工程装备、深海运载与作业装备、超大型海洋浮式结构物等,并对国际深海海洋工程装备的整体发展趋势进行了总结与展望。 展开更多
关键词 海洋工程装备 深水平台 水下系统 深潜器 超大型海洋浮式结构物
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超大型海洋浮式结构物水弹性响应预报的研究现状和发展方向 被引量:26
3
作者 崔维成 《船舶力学》 EI 2002年第1期73-90,共18页
超大型海洋浮式结构物在未来的海洋资源开发和海洋空间利用方面有重要应用前景 ,但它在波浪中的水弹性响应是该结构物设计过程中所遇到的一个重要技术问题 ,国际上在这方面已做了大量的研究工作。本文比较全面地介绍了国内外关于VLFS在... 超大型海洋浮式结构物在未来的海洋资源开发和海洋空间利用方面有重要应用前景 ,但它在波浪中的水弹性响应是该结构物设计过程中所遇到的一个重要技术问题 ,国际上在这方面已做了大量的研究工作。本文比较全面地介绍了国内外关于VLFS在波浪中的水弹性响应的研究现状 。 展开更多
关键词 超大型海洋浮式结构物 水弹性响应 非均匀海洋环境 预报 现状 研究进展 速度势 vlfs 结构动力学方程 格林函数法
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浅吃水超大型浮体连接器动力响应 被引量:15
4
作者 刘超 祁恩荣 陆晔 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期581-590,共10页
采用刚性模块柔性连接器(RMFC)模型,柔性连接器假定为线性弹簧模型。基于三维势流理论计算浮体水动力,从而得到连接器的动力响应。计算并比较了3种不同模型在7级海况作用下的连接器动力响应,研究了浅水效应对连接器动力特性的影响,得到... 采用刚性模块柔性连接器(RMFC)模型,柔性连接器假定为线性弹簧模型。基于三维势流理论计算浮体水动力,从而得到连接器的动力响应。计算并比较了3种不同模型在7级海况作用下的连接器动力响应,研究了浅水效应对连接器动力特性的影响,得到超大型浮体连接器动力响应一定的规律,从而为浅吃水超大型浮体连接器的设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 vlfs RMFC 浅吃水 连接器载荷
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箱式超大型浮体的水弹性模型试验 被引量:11
5
作者 陈国建 杨建民 张承懿 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2003年第3期1-5,共5页
近年来,超大型浮体VLFS(VeryLargeFloatingStructure)越来越受到人们的关注和重视。VLFS可以用作开发海洋资源的平台和海上军事基地等,具有很高的经济和军事价值。以海上机场VLFS为研究对象和试验模拟原型,进行了箱式VLFS在波浪作用下... 近年来,超大型浮体VLFS(VeryLargeFloatingStructure)越来越受到人们的关注和重视。VLFS可以用作开发海洋资源的平台和海上军事基地等,具有很高的经济和军事价值。以海上机场VLFS为研究对象和试验模拟原型,进行了箱式VLFS在波浪作用下的水弹性模型试验,研究了波浪的浪向、周期和水深对VLFS水弹性性能的影响。 展开更多
关键词 超大型浮体 水弹性响应 模型试验
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Time Domain Simulation of Transient Responses of Very Large Floating Structures Under Unsteady External Loads 被引量:5
6
作者 邱流潮 刘桦 《China Ocean Engineering》 SCIE EI 2005年第3期365-374,共10页
A time domain finite element method (FEM) for the analysis of transient elastic response of a very large floating structure (VLFS) subjected to arbitrary time-dependent external loads is presented. This method is ... A time domain finite element method (FEM) for the analysis of transient elastic response of a very large floating structure (VLFS) subjected to arbitrary time-dependent external loads is presented. This method is developed directly in time domain and the hydrodynamic problem is formulated based on linear, inviscid and slightly compressible fluid theory and the structural response is analyzed on the thin plate assumption. The time domain finite element procedure herein is validated by comparing numerical results with available experimental data. Finally, the transient elastic response of a pontoon-type VLFS under the landing of an airplane is computed by the proposed time domain FEM. The time histories of the applied force and the position and velocity of an airplane during landing are modeled with data from a Boeing 747-400 jumbo jet. 展开更多
关键词 very large floating structure vlfs hydroelastic response transient analysis time domain LANDING finite element method (FEM)
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A direct coupling analysis method of hydroelastic responses of VLFS in complicated ocean geographical environment 被引量:10
7
作者 Jun Ding You-sheng Wu +5 位作者 Ye Zhou Zhi-wei Li Chao Tian Xue-feng Wang Zheng-wei Zhang Xiao-long Liu 《Journal of Hydrodynamics》 SCIE EI CSCD 2019年第3期582-593,共12页
In this paper a direct coupling analysis method (DCAM) of hydroelastic responses of a very large floating structures (VLFS) in complicated geographical environment is presented. In this method the three-dimensional hy... In this paper a direct coupling analysis method (DCAM) of hydroelastic responses of a very large floating structures (VLFS) in complicated geographical environment is presented. In this method the three-dimensional hydroelasticity theory of floating bodies is combined with the shallow water wave theory, to allow for proper description of the influence of uneven seabed and sheltering effect of islands on the hydroelastic responses of a VLFS deployed near island and reefs in shallow sea. This method and the numerical procedures were verified and validated by comparison-between the predictions and the model test results of a 3-module VLFS and an 8-module VLFS in two simulated shallow sea regions with different seabed topography. 展开更多
关键词 DIRECT COUPLING analysis method very large FLOATING structure (vlfs) hydroeiasticity COMPLICATED environment
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An Improved Simplified Method for Predicting the Hydroelastic Response of Mat-Like VLFS 被引量:5
8
作者 崔维成 宋皓 《China Ocean Engineering》 SCIE EI 2001年第3期329-344,共16页
Very Large Floating Structures (VLFS) have received considerable attention recently. Efficient and accurate estimation of their hydroelastic responses in waves is very important for the design. The most efficient appr... Very Large Floating Structures (VLFS) have received considerable attention recently. Efficient and accurate estimation of their hydroelastic responses in waves is very important for the design. The most efficient approach would obviously be the analytical one, Within the category of analytical approaches, the simplified method proposed by Ohkusu and his colleague are of special characteristics. However, when one studies their methods, several questions arise. The purpose of this paper is to critically study the simplified methods proposed by Ohkusu and his colleague in order to answer these questions. Some problems in their original methods have been found and possible improvements are suggested. It is concluded that the improved simplified method using the same idea of Ohkusu and his colleague could provide a reasonable estimate of the hydroelastic response of mat-like VLFS in a certain range of incident angles of waves. 展开更多
关键词 hydroelastic responses very large floating structures (vlfs) simplified methods thin plate theory
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On the Interaction of Surface Waves with An Elastic Plate of Finite Length in Head Seas 被引量:5
9
作者 孙辉 宋皓 +1 位作者 崔维成 刘应中 《China Ocean Engineering》 SCIE EI 2002年第1期21-32,共12页
An eigen-function expansion method based on a new orthogonal inner product is proposed by Sahoo et al. (2000) for the study of the hydroelastic response of mat-type VLFS in head seas. However, their main emphasis is o... An eigen-function expansion method based on a new orthogonal inner product is proposed by Sahoo et al. (2000) for the study of the hydroelastic response of mat-type VLFS in head seas. However, their main emphasis is on the effect of edge conditions and they assume that the plate is of a semi-infinite length. In reality, the plate is of finite length. For consideration of the finite length effect, the reflection and transmission from the other end must be considered. The effect of this reflection and transmission on the hydroelastic response of VLFS is of interest for practical application. Furthermore, the physical meaning of the new inner product was not given in their paper. In this paper, it is shown that the new inner product can he derived from the governing equation and the bottom boundary conditions. Then the same eigen-function expansion method is adopted for the study of the hydroelastic response of an elastic plate of finite length in surface waves. Detailed comparisons are made between the present finite length model and the semi-infinite model and between the present model predictions and the experimental results. It is found that that the finite length effect is significant and the accuracy of present model is higher than the semi-infinite model. Furthermore, a new phenomenon, which is not mentioned in Sahoo et al. (2000), is found. Taht is, for larger L/h ratios, the reflection and transmission coefficients will oscillate with the non-dimensional parameter k(0) h. Further study is needed for full understanding of this phenomenon. 展开更多
关键词 hydroelastic response very large floating structures (vlfs) elastic plate surface waves
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超大型浮体模块柔性连接功能仿真模型试验研究 被引量:8
10
作者 祁恩荣 刘超 +3 位作者 夏劲松 陆晔 李志伟 岳亚霖 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期1245-1254,共10页
精确评估模块柔性连接性能对连接器和超大型浮体的结构安全性具有重要意义,而模型试验是获取超大型浮体模块柔性连接性能的必要手段。文章以横向浮筒式的浅吃水超大型浮体为研究对象,根据连接器动响应计算结果,设计了柔性连接器模型;通... 精确评估模块柔性连接性能对连接器和超大型浮体的结构安全性具有重要意义,而模型试验是获取超大型浮体模块柔性连接性能的必要手段。文章以横向浮筒式的浅吃水超大型浮体为研究对象,根据连接器动响应计算结果,设计了柔性连接器模型;通过不同幅值和载荷组合的连接器静态拉伸和压缩试验,研究了超大型浮体连接器的刚度特性,探讨了组合载荷对连接器刚度的影响;通过不同幅值和周期的连接器纵向动态载荷试验,研究了超大型浮体连接器在动态载荷作用下的结构响应,验证了超大型浮体连接器结构的安全性和适用性。试验结果表明在静态和动态载荷作用下文中设计的柔性连接器连接可靠、结构安全,连接器载荷、位移和应力测量结果可为验证连接器结构设计和计算方法提供依据。 展开更多
关键词 超大型浮体 柔性连接器 组合载荷 动态响应
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海洋浮体水弹性力学研究历史与现状 被引量:3
11
作者 陈徐均 董克 +1 位作者 潘小强 杜乃娟 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 2003年第6期41-49,共9页
全面系统地介绍了海洋浮体水弹性力学的国内外研究历史与现状。将水弹性力学分为二维线性、二维非线性、三维线性、三维非线性等几类,并依次进行了论述。重点介绍了水弹性分析理论在超大型浮体的动力特性研究中的应用现状。
关键词 海洋工程 水弹性力学 流体非线性 结构非线性 超大型浮体
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基于Ansys/AQWA的极大型浮式结构总体强度分析 被引量:7
12
作者 曹剑锋 李良碧 +2 位作者 顾海英 杨鹏 罗广恩 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第9期30-34,39,共6页
以极大型浮式结构的单模块为研究对象,采用大型通用有限元软件Ansys/AQWA进行极大型浮体水动力响应分析并预报波浪载荷,进而调用ASAS模块进行极大型浮体总体强度分析。分析结果表明:极大型浮体3个连接部位,即横撑与下浮体围壁连接处,立... 以极大型浮式结构的单模块为研究对象,采用大型通用有限元软件Ansys/AQWA进行极大型浮体水动力响应分析并预报波浪载荷,进而调用ASAS模块进行极大型浮体总体强度分析。分析结果表明:极大型浮体3个连接部位,即横撑与下浮体围壁连接处,立柱外壳与上箱体底板连接处和立柱外壳与下浮体外板连接处出现了较大的应力集中,其中横撑与下浮体围壁连接处的应力值可能已超过许用应力。因此,对横撑与下浮体围壁连接处进行结构加强,采用Ansys/AQWA对结构改进后的极大型浮体进行总体强度分析,并与改进前的结果进行对比。从对比结果可知:通过结构的改进和加强,横撑与下浮体连接处的Von Mises应力普遍下降。本文的研究成果将为极大型浮体后续的疲劳分析提供重要的理论基础。 展开更多
关键词 极大型浮体 总体强度 Ansys/AQWA
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复杂载荷作用下连接器基座加强区结构极限强度研究 被引量:7
13
作者 赵南 顾学康 +2 位作者 祁恩荣 李生鹏 汤明刚 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期857-864,共8页
文章基于混合相似理论进行了复杂载荷作用下的连接器基座加强区结构模型设计,完成了极限承载能力模型试验,并通过模型试验结果与数值仿真结果的对比,验证了数值仿真方法的正确性。通过文中的研究建立了超大型浮体连接器基座加强区结构... 文章基于混合相似理论进行了复杂载荷作用下的连接器基座加强区结构模型设计,完成了极限承载能力模型试验,并通过模型试验结果与数值仿真结果的对比,验证了数值仿真方法的正确性。通过文中的研究建立了超大型浮体连接器基座加强区结构模型试验技术、得到连接器基座加强区结构的极限压缩载荷,对多轴载荷作用下的结构物极限强度研究和推进具有重要意义。 展开更多
关键词 复杂载荷 极限强度 连接器基座 超大型浮体
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VLFS的新型结构设计 被引量:4
14
作者 席石磊 成和森 +1 位作者 古玉喜 刘文白 《水运工程》 北大核心 2010年第7期44-48,共5页
作为一种新型的海洋浮式结构,将网架结构的设计理念应用于超大型海洋浮式结构物VLFS的设计。网架结构具有结构强度高、工业化程度高、制造难度低、安装便利和制造工期短等优点。运用ABAQUS有限元软件对新型VLFS浮式结构在海洋环境条件... 作为一种新型的海洋浮式结构,将网架结构的设计理念应用于超大型海洋浮式结构物VLFS的设计。网架结构具有结构强度高、工业化程度高、制造难度低、安装便利和制造工期短等优点。运用ABAQUS有限元软件对新型VLFS浮式结构在海洋环境条件下的应力和应变进行分析,新型VLFS浮式结构的强度、稳定性和耐波性满足工程要求。 展开更多
关键词 vlfs 网架结构 ABAQUS 波浪力谱 静力分析 动态响应
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底部呈二维缓变情况下超大型浮体水弹性响应的两种计算方法比较 被引量:6
15
作者 宋皓 崔维成 刘应中 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2005年第4期1-8,共8页
超大型浮体在海洋资源开发和海洋空间利用方面有重要应用前景。非均匀海洋环境中的水弹性响应是其应用中的一个重要问题。在近海中最典型的非均匀海洋环境当属由于底部变化引起的非均匀现象。本文分别采用多重尺度法(零阶近似)和常规的... 超大型浮体在海洋资源开发和海洋空间利用方面有重要应用前景。非均匀海洋环境中的水弹性响应是其应用中的一个重要问题。在近海中最典型的非均匀海洋环境当属由于底部变化引起的非均匀现象。本文分别采用多重尺度法(零阶近似)和常规的有限水深势流格林函数边界积分法,对底部呈二维缓变情况下超大型浮体的水弹性响应问题进行了研究和对比,并与实验工况进行了对照。两种方法与试验结果吻合较好,证明非均匀海洋环境确实对超大型浮体的水弹性响应具有一定的影响。 展开更多
关键词 超大型浮体 水弹性响应 非均匀海洋环境 射线理论
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复杂环境条件下超大型浮体水池试验中几个关键技术研究 被引量:6
16
作者 丁军 耿彦超 +3 位作者 刘小龙 徐胜文 马小舟 谢卓雨 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期67-80,共14页
复杂环境条件下超大型浮体水池模型试验的研究对象不仅涉及比常规海洋平台远为复杂的多模块浮体、连接装置、弹性结构的缩比模拟,还涉及复杂海洋地理与波流环境的缩比模拟,模型试验与测量技术更为复杂。论文针对复杂环境条件下超大型浮... 复杂环境条件下超大型浮体水池模型试验的研究对象不仅涉及比常规海洋平台远为复杂的多模块浮体、连接装置、弹性结构的缩比模拟,还涉及复杂海洋地理与波流环境的缩比模拟,模型试验与测量技术更为复杂。论文针对复杂环境条件下超大型浮体水池模型试验,重点开展复杂环境条件与浮体耦合、极大型结构水弹性响应模型设计、大缩尺比条件下多模块连接系统模拟等几个方面的关键技术研究,从而为复杂环境条件下多模块超大型浮体水池模型试验、水弹性响应机理的认识及设计过程中的试验考核提供技术基础。 展开更多
关键词 复杂环境 超大型浮体 模型试验 水弹性 大缩尺比
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Numerical Solution of Membrane Forces for A Free-Free Floating Plate with Large Deflection 被引量:1
17
作者 陈徐均 崔维成 +1 位作者 宋皓 汤雪峰 《海洋工程:英文版》 2003年第2期163-176,共14页
Considering that the thickness of a pontoon-type very large floating structure (VLFS) is very small in comparison with the length and width, VLFS can be modeled as a thin plate. In theory, the displacements and the me... Considering that the thickness of a pontoon-type very large floating structure (VLFS) is very small in comparison with the length and width, VLFS can be modeled as a thin plate. In theory, the displacements and the membrane forces of a plate with large deflection are all the functions of the second-order differentials of the Ariy stress function. With these characteristics considered, the Ariy stress function of a floating free-free plate is calculated by setting the virtual values of three of the corner points. The finite difference method is chosen to solve the problem. When the Ariy stress function of the plate is obtained, the membrane forces can easily be calculated. Comparisons between the forces induced by the membrane forces and by the fluid are considered. It is shown that the membrane forces can not be neglected in many cases. 展开更多
关键词 membrane forces vlfs large deflection finite difference method
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The progress in the verification of key technologies for floating structures near islands and reefs 被引量:5
18
作者 You-sheng Wu Jun Ding +5 位作者 Xue-kang Gu Chun-yan Ji Xiong-bo Zheng Guo-ping Zhou Dao-lin Xu Li Ma 《Journal of Hydrodynamics》 SCIE EI CSCD 2021年第1期1-12,共12页
In 2019 a Scientific Research&Demonstration Platform was deployed near islands and reefs in South China Sea by a joint research group of 7 institutes and universities in China.It is a simplified small model of a t... In 2019 a Scientific Research&Demonstration Platform was deployed near islands and reefs in South China Sea by a joint research group of 7 institutes and universities in China.It is a simplified small model of a two-module semi-submersible-type VLFS.The test on site has continued for more than one and half years since then for long-term observations to validate the developed key technologies for design and behavior predictions of floating structures deployed near islands and reefs.An integrated information system was set up to continuously collect and inspect the data of the encountered waves,structure responses,connector forces,mooring line forces,anti-corrosion status of the platform,the performance efficiencies of a floating breakwater nearby and a wave energy converter attached on the breakwater.In this paper,the status of the on-site measurements and validations of the key technologies are briefly described. 展开更多
关键词 near islands and reefs inhomogeneous wave environment multi-module floating structures vlfs floating breakwater wave responses hydroelastic analysis predictions on-site measurements validation VERIFICATION
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基于直接计算方法的海上超大型浮式结构物单模块强度分析 被引量:5
19
作者 李良碧 曹剑锋 +2 位作者 顾海英 杨鹏 罗广恩 《船舶工程》 北大核心 2015年第11期67-71,共5页
海上超大型浮式结构是由若干个与半潜平台相似的浮体通过连接器相连而成的一种新型海上结构,目前对其结构强度分析较少。文章基于直接计算方法,采用SESAM/Hydro D进行超大浮体单模块水动力分析并预报其波浪载荷,进而调用SESAM/Sestra模... 海上超大型浮式结构是由若干个与半潜平台相似的浮体通过连接器相连而成的一种新型海上结构,目前对其结构强度分析较少。文章基于直接计算方法,采用SESAM/Hydro D进行超大浮体单模块水动力分析并预报其波浪载荷,进而调用SESAM/Sestra模块进行超大浮体总体强度有限元分析。分析表明,超大浮体的三个连接部位出现了较大应力集中。选取这三处连接部位作为关键节点,采用ANSYS计算该三处关键节点的局部强度。研究结果表明,在横撑与下浮体连接处总体和局部应力均最大,该部位是易产生疲劳破坏的部位,需要重点研究。 展开更多
关键词 超大浮体 总体强度 局部强度 直接计算方法
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近岛礁超大型浮体连接器载荷研究(英文) 被引量:5
20
作者 李志伟 张正伟 +1 位作者 田超 丁军 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期329-338,共10页
对于布置在岛礁附近的浮体,复杂海底地形的作用不可忽略。文章基于RMFC模型,同时将地形作为固定物体,研究了复杂海底地形对布置于岛礁附近的超大型浮体的运功响应和连接器载荷的影响。数值计算结果表明,地形的存在对浮体绕射力存在显著... 对于布置在岛礁附近的浮体,复杂海底地形的作用不可忽略。文章基于RMFC模型,同时将地形作为固定物体,研究了复杂海底地形对布置于岛礁附近的超大型浮体的运功响应和连接器载荷的影响。数值计算结果表明,地形的存在对浮体绕射力存在显著的影响,同时增加了低频区域的连接器载荷。 展开更多
关键词 变化地形 超大型浮体 RMFC模型 连接器载荷
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