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永磁直线同步电机推力波动优化及实验研究 被引量:94
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作者 徐月同 傅建中 陈子辰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期122-126,共5页
由边端力、齿槽力及法向吸力引起的推力波动是影响永磁直线同步电机(PMLSM)运动性能的主要因素。通过优化电机动子长度方法降低边端力,采用分数槽结构方法降低齿槽效应引起的齿槽力,利用有限元方法计算PMLSM法向吸力,并采用傅立叶级数... 由边端力、齿槽力及法向吸力引起的推力波动是影响永磁直线同步电机(PMLSM)运动性能的主要因素。通过优化电机动子长度方法降低边端力,采用分数槽结构方法降低齿槽效应引起的齿槽力,利用有限元方法计算PMLSM法向吸力,并采用傅立叶级数进行非线性回归分析,得到PMLSM推力波动统一公式。实验表明PMLSM进给单元推力波动实验值与理论值基本一致。证明了优化理论及分析方法的正确性。因此,在实际应用中,可利用得到的公式对推力波动进行补偿,提高永磁直线同步电机的运动性能。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 推力波动 实验研究 PMLSM 非线性回归分析 运动性能 有限元方法 傅立叶级数 齿槽效应 结构方法 统一公式 进给单元 优化理论 分数槽 理论值 实验值 正确性 吸力 法向 补偿
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永磁同步直线电机磁阻力分析及抑制措施 被引量:39
2
作者 韩雪岩 祁坤 +1 位作者 张哲 贾建国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期70-76,共7页
以某机床用永磁直线电机为例,分析了永磁直线电机磁阻力产生的原因,通过解析公式推导得到了最小端部力下的初级长度计算公式,利用此公式可以初步估算端部力较小时直线电机的初级长度,并且通过有限元和样机实验两种手段验证了初级长度计... 以某机床用永磁直线电机为例,分析了永磁直线电机磁阻力产生的原因,通过解析公式推导得到了最小端部力下的初级长度计算公式,利用此公式可以初步估算端部力较小时直线电机的初级长度,并且通过有限元和样机实验两种手段验证了初级长度计算公式的可用性;基于分磁环理论,通过有限元法,建立了直线电机的计算模型,对其磁阻力进行了分析计算,并利用样机实验进行了对比验证,得出在初级端部贴铁块可以进一步削弱端部力。本文通过实验证实这两种方法对削弱直线电机磁阻力是有效的,结论可为永磁直线电机磁阻力的削弱提供抑制措施。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 磁阻力 端部力 抑制措施
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Halbach阵列永磁同步直线电机边端力最小化研究 被引量:8
3
作者 王斐然 廖有用 +2 位作者 陈进华 张驰 罗均 《微特电机》 北大核心 2017年第4期20-22,27,共4页
为了最小化由边端效应引起的永磁同步直线电机的推力波动,分析了永磁直线电机边端力产生的原因。以Halbach阵列永磁直线电机为例,用两种解析方法推导出最优初级长度。用基于傅里叶极数的解析方法推导得出了最小边端力下的初级长度计算公... 为了最小化由边端效应引起的永磁同步直线电机的推力波动,分析了永磁直线电机边端力产生的原因。以Halbach阵列永磁直线电机为例,用两种解析方法推导出最优初级长度。用基于傅里叶极数的解析方法推导得出了最小边端力下的初级长度计算公式;并用等效磁化电流法求出空载气隙磁密,用麦克斯韦张量法求出直线电机初级所受边端力,根据解析式分析边端力特性,并推导出边端力最小时的初级长度表达式。通过有限元验证了初级长度计算公式的正确性,结果表明提出的最优初级长度是可行的,可以有效降低永磁直线电机的边端力,从而抑制永磁直线电机的推力波动。 展开更多
关键词 边端效应 永磁同步直线电机 推力波动 边端力 最优初级长度
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永磁同步直线电机定位力测试实验研究 被引量:4
4
作者 周天丰 刘成颖 +2 位作者 赵彤 孙洁 林家春 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第10期34-37,共4页
为满足平板式三相交流永磁同步直线电动机(PMLSM)推力平稳性要求,利用有限元方法分析端部力和齿槽力的形成原因和波动规律,介绍了一种全行程往复运动双向测量的直线电机定位力的方法,可以克服摩擦力的影响,并在样机上实验完成。测试中... 为满足平板式三相交流永磁同步直线电动机(PMLSM)推力平稳性要求,利用有限元方法分析端部力和齿槽力的形成原因和波动规律,介绍了一种全行程往复运动双向测量的直线电机定位力的方法,可以克服摩擦力的影响,并在样机上实验完成。测试中利用高性能数字信号处理器TMS320F2812DSP采集力传感器和光栅信号,能较准确、快速地计算出对应位置上的定位力,误差稳定在3 N以内。实验结果与理论分析基本一致,为高性能直线电机伺服控制器的改进设计提供了客观数据。 展开更多
关键词 永磁同步直线电动机 端部力 齿槽力 定位力 数字信号处理器
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圆筒型永磁直线电机磁阻力最小化分析 被引量:6
5
作者 崔皆凡 秦超 王鸿雪 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第6期25-27,共3页
为了提高圆筒型永磁直线电机在高速加工中心、精密磨床等应用场合的伺服驱动性能,基于Ansoft软件分别对影响圆筒型永磁直线电机运行性能的边端力和齿槽力进行了分析。推导了初级铁心长度和边端力的解析关系式,得出了最优的初级长度,通... 为了提高圆筒型永磁直线电机在高速加工中心、精密磨床等应用场合的伺服驱动性能,基于Ansoft软件分别对影响圆筒型永磁直线电机运行性能的边端力和齿槽力进行了分析。推导了初级铁心长度和边端力的解析关系式,得出了最优的初级长度,通过有限元仿真证明了所得结论的正确性。针对旋转电机中采用均匀分布辅助槽来削弱齿槽转矩的方法进行了深入的分析,重点研究了辅助槽尺寸对永磁直线电机齿槽力的影响。最后对电机磁阻力进行了分析并通过有限元仿真证明了所采用方法的有效性。所得结论可为直线电机的设计提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 圆筒型永磁直线电机 边端力 初级长度 齿槽力 有限元 辅助槽
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基于ANSYS的新型结构永磁直线同步电机力性能研究 被引量:5
6
作者 江宏伟 《机电工程》 CAS 2012年第2期227-229,233,共4页
直线电机因具有高速、高精和高推力体积比等优势,在数控机床、高性能IC封装制造等领域受到越来越多的关注,然而因其结构上的原因而存在推力波动、齿槽效应和端部效应,已成为目前直线电机研究领域的重点对象。针对直线电机在端部的不连... 直线电机因具有高速、高精和高推力体积比等优势,在数控机床、高性能IC封装制造等领域受到越来越多的关注,然而因其结构上的原因而存在推力波动、齿槽效应和端部效应,已成为目前直线电机研究领域的重点对象。针对直线电机在端部的不连续所导致的端部效应,建立了一种新的动子结构,避免了端部效应导致的推力波动,并以有限元方法对该模型进行了分析与比较。研究结果表明,该新型结构直线电机在力性能上具有推力波动小的优点,可为直线电机结构优化提供参考。 展开更多
关键词 永磁直线电机 有限元 端部力 推力波动
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永磁直线电机端部力抑制措施
7
作者 韩雪岩 刘景铭 朱龙飞 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期54-63,共10页
针对永磁直线同步电机端部力过高的问题,提出利用优化电机初级长度和端齿结构降低端部力抑制推力波动的方法。首先通过实验平台对一台现有样机进行实验,验证了仿真计算结果的准确性。然后设计一台11极12槽永磁直线同步电机,分别从初级... 针对永磁直线同步电机端部力过高的问题,提出利用优化电机初级长度和端齿结构降低端部力抑制推力波动的方法。首先通过实验平台对一台现有样机进行实验,验证了仿真计算结果的准确性。然后设计一台11极12槽永磁直线同步电机,分别从初级长度和端齿结构(包括端部倒角结构,端部磁块,以及梯形磁块结构)两方面来削弱端部力,降低推力波动。其中对于梯形磁块结构,采用Kriging代理模型与多目标遗传算法相结合对结构进行优化设计。结果表明,初级长度优化,推力波动削弱了30.8%。端齿倒角结构,端部磁块结构,梯形磁块结构,推力波动分别削弱58.5%,67.9%,70.2%。电机选择梯形磁块结构,推力波动抑制措施显著。所述降低端部力措施可对直线电机设计提供依据。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 端部力 端部磁块 梯形磁块 Kriging代理模型 多目标遗传算法
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永磁同步直线电机磁阻力优化设计 被引量:3
8
作者 许孔孔 贾萍 +1 位作者 尹海韬 刘云涛 《微电机》 2022年第10期44-47,75,共5页
磁阻力是影响直线电机推力波动的重要因素,基于傅里叶级数法进行了齿槽力的解析式推导,依据理论解析式,通过削弱磁阻力的谐波幅值进行磁阻力的抑制。首先分别建立8极9槽和拆槽后直线电机有限元模型进行仿真,验证了理论解析的正确性;然... 磁阻力是影响直线电机推力波动的重要因素,基于傅里叶级数法进行了齿槽力的解析式推导,依据理论解析式,通过削弱磁阻力的谐波幅值进行磁阻力的抑制。首先分别建立8极9槽和拆槽后直线电机有限元模型进行仿真,验证了理论解析的正确性;然后研究了端部齿相对次级永磁体不同位置时对磁阻力的影响,通过优化端部齿进行端部力的削弱。和初始模型相比,优化后的直线电机磁阻力降低了62.9%,推力波动降低了77.1%,为直线电机的设计提供了参考。 展开更多
关键词 直线电机 端部力 齿槽力 有限元法
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等间距磁极分段PMLSM磁场及其磁阻力分析 被引量:3
9
作者 王明杰 程志平 焦留成 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期74-80,共7页
为减小永磁直线同步电机(PMLSM)的磁阻力,提高其稳定运行性能,依据PMLSM结构特点,采用对每极下永磁体等分段后再等间距依次排列方法减小磁阻力。建立磁极分段的解析模型,用解析法计算等间距磁极分段时的气隙磁密,分析分段数与气隙磁密... 为减小永磁直线同步电机(PMLSM)的磁阻力,提高其稳定运行性能,依据PMLSM结构特点,采用对每极下永磁体等分段后再等间距依次排列方法减小磁阻力。建立磁极分段的解析模型,用解析法计算等间距磁极分段时的气隙磁密,分析分段数与气隙磁密之间的关系。确定合理的磁极分段数与电机齿槽力之间的关系,使不同磁极分段产生的齿槽力相互抵消来减小齿槽力,在此基础上,通过在电枢端部特定位置处添加辅助极铁心方法来补偿端部力。有限元结果分析表明,合理选择分段数可使齿槽力明显减小,且使端部力有一定程度减小,进一步采用辅助极后,很好地消弱了端部力。 展开更多
关键词 PMLSM 磁极分段 磁阻力 齿槽力 端部力
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多边形组合式永磁直线电机边端力削弱方法 被引量:1
10
作者 宋凯 张炳义 +1 位作者 李岩 冯桂宏 《电机与控制应用》 2022年第4期45-52,共8页
在低速大推力直线驱动领域,针对平板型永磁直线电机体积过大导致电机制造复杂和维护困难的问题,介绍了一种多边形组合式永磁直线同步电机(PCPMLSM)。沿着圆周方向叠片的PCPMLSM减小了涡流效应。利用三维有限元方法(FEM)对1台20极24槽的P... 在低速大推力直线驱动领域,针对平板型永磁直线电机体积过大导致电机制造复杂和维护困难的问题,介绍了一种多边形组合式永磁直线同步电机(PCPMLSM)。沿着圆周方向叠片的PCPMLSM减小了涡流效应。利用三维有限元方法(FEM)对1台20极24槽的PCPMLSM进行了分析。针对该结构电机存在的边端力导致电机定位精度受限和推力特性恶化问题,分析了端部磁通不对称造成的单端边端力非周期变化规律,采用与初级铁心交链的磁极数为奇数和偶数时的单端边端力平均值的方式削弱此现象。在此基础上,提出采用优化初级铁心长度和各边的边端齿不等宽错位相结合的方法来削弱边端力。最后通过FEM验证了此方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁直线电机 边端力 边端齿不等宽错位
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永磁直线无刷直流电机推力波动仿真分析及削弱方法 被引量:2
11
作者 薛志强 罗雷 周羽 《船电技术》 2010年第5期11-17,共7页
与解析计算的方法相比,基于有限元法的电磁场数值计算在分析电机性能方面的精度更高。据此,本文引入运动电机的时步有限元法,采用APDL程序设计语言,以ANSYS有限元仿真软件为平台,通过建立不同的物理模型,将对直线电机推力波动影响最为... 与解析计算的方法相比,基于有限元法的电磁场数值计算在分析电机性能方面的精度更高。据此,本文引入运动电机的时步有限元法,采用APDL程序设计语言,以ANSYS有限元仿真软件为平台,通过建立不同的物理模型,将对直线电机推力波动影响最为显著的齿槽力和边端力分离开来,分别对其进行仿真分析,并根据仿真结果对改型电机的推力波动进行了优化。 展开更多
关键词 永磁直线无刷直流电机 时步有限元法 推力波动 齿槽力 边端力
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凝汽器管板梁带模型端部载荷的计算方法 被引量:1
12
作者 雷明川 赖喜德 +3 位作者 张翔 陈小明 周翔 杨亚斌 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期550-554,共5页
凝汽器是热电站的主要辅机设备之一,其管板的结构和受力都非常复杂。为了准确分析端部载荷对管板强度的影响,根据凝汽器结构特点,改进了梁带计算力学模型。根据管板受力情况,计算分析得到梁带模型端部载荷(端部力和端部弯矩)的表达式,... 凝汽器是热电站的主要辅机设备之一,其管板的结构和受力都非常复杂。为了准确分析端部载荷对管板强度的影响,根据凝汽器结构特点,改进了梁带计算力学模型。根据管板受力情况,计算分析得到梁带模型端部载荷(端部力和端部弯矩)的表达式,然后分别通过Heat Exchange Institute(HEI)标准和根据圆弧性水室的特点及凝汽器结构特点求解出端部载荷,再利用矩阵位移法求解出管板梁带受力情况,最后通过某电站实例来验证端部载荷算法的正确性。结果表明:方法能正确计算梁带模型端部载荷,为管板的强度设计提供了一套解决端部载荷的方法,具有工程实际意义。 展开更多
关键词 凝汽器 管板 端部力 端部弯矩 梁带模型
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基于辅助铁心的永磁直线同步电机边端力最小化
13
作者 杨科科 任宁宁 +1 位作者 李长乐 张刚 《电机与控制应用》 2022年第8期47-52,共6页
针对永磁直线同步电机(PMLSM)边端力最小化问题,提出在初级铁心两端增加辅助铁心的方法,有效削弱PMLSM的边端力。首先分析了边端力产生的机理,对齿壁上所受电磁力进行解析研究。当初级铁心两端辅助铁心高度为一个气隙长度,且辅助铁心长... 针对永磁直线同步电机(PMLSM)边端力最小化问题,提出在初级铁心两端增加辅助铁心的方法,有效削弱PMLSM的边端力。首先分析了边端力产生的机理,对齿壁上所受电磁力进行解析研究。当初级铁心两端辅助铁心高度为一个气隙长度,且辅助铁心长度为1/4永磁极距时,边端力有最小值。以一台36槽12极轴向充磁圆筒永磁直线同步电机(TPMLSM)为例,进行有限元仿真分析和试验测试,边端力的有限元分析值和试验值较吻合,证实了所提方法能够有效削弱PMLSM边端力,为该类电机边端力最小化提供了一种简单有效的技术手段。 展开更多
关键词 边端力 辅助铁心 电磁力 圆筒永磁直线同步电机
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分段错极排列的PMLSM磁阻力研究
14
作者 王明杰 武洁 +2 位作者 邱洪波 杨存祥 田高伟 《微特电机》 2018年第2期19-22,26,共5页
永磁直线同步电动机(PMLSM)磁阻力引起电机振动和噪声,影响电机的伺服性能。磁阻力包括端部力和齿槽力两个分量。为抑制电机端部力,根据优化动子长度原理,采用优化电机端齿宽度的方法,确定最小端部力时的端齿宽度尺寸。为抑制电机齿槽力... 永磁直线同步电动机(PMLSM)磁阻力引起电机振动和噪声,影响电机的伺服性能。磁阻力包括端部力和齿槽力两个分量。为抑制电机端部力,根据优化动子长度原理,采用优化电机端齿宽度的方法,确定最小端部力时的端齿宽度尺寸。为抑制电机齿槽力,采用分段错极排列方法,使电机有限元建模时各分段场量计算仍为二维场,研究磁极偏移距离、分段数与电机磁阻力及其谐波次数之间的关系。有限元分析结果表明,分段错极排列后较好地削弱电机的磁阻力。 展开更多
关键词 永磁直线同步电动机 分段错极排列 磁阻力 端部力 齿槽力
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静压桩单桩竖向承载力的分析估算 被引量:1
15
作者 张强 《番禺职业技术学院学报》 2006年第2期58-61,共4页
通过对静压桩终压力的分析,总结出用区域性回归经验公式来估算静压桩的单桩竖向承载力,从而指导设计和施工。实践结果表明,对地质条件不太复杂的工程,此法是简便可行的。
关键词 静压桩 终压力 竖向承载力
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静压桩施工技术综述 被引量:1
16
作者 王爱国 曹云锋 +1 位作者 牛明雷 董静 《建筑技术开发》 2005年第12期126-128,共3页
介绍了静压法沉桩机理及适用范围,并重点探讨了静压法施工技术及静压法终压力的确定和桩机的选择.以便为静压法的广泛应用提供技术上的参考.
关键词 静压桩 施工技术 沉桩 终压力
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足式机器人触地检测方法的研究综述
17
作者 姜晓勇 应凯健 +1 位作者 吴起威 魏璇 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期334-348,共15页
基于现有足式机器人触地检测方法的研究,综合论述了腿部结构设计、足端设计、传感器设计对触地检测的影响.总结外部传感器直接检测的触地检测方法、基于运动学与动力学的触地检测方法以及基于学习的触地检测方法.归纳地面湿滑、地面松... 基于现有足式机器人触地检测方法的研究,综合论述了腿部结构设计、足端设计、传感器设计对触地检测的影响.总结外部传感器直接检测的触地检测方法、基于运动学与动力学的触地检测方法以及基于学习的触地检测方法.归纳地面湿滑、地面松软以及非足端触地这3种特殊场景中的触地检测方法.分析触地检测技术的应用场景,具体包括运动控制的需要、导航中的应用、地形与地质的感知这三大应用场景.指出硬件改进和集成、多模态触地检测、多传感器融合化触地检测以及智能化触地检测这四大触地检测方法相关的发展趋势,总结各触地检测算法之间的具体关联,为触地检测后续技术的发展及触地检测的具体应用提供指导. 展开更多
关键词 足式机器人 触地检测 力传感器 状态估计 足端力估计
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干成孔旋挖桩施工技术浅析 被引量:5
18
作者 余政兵 徐建华 李小成 《重庆建筑》 2012年第8期25-27,共3页
随着建筑业机械化程度不断提高,旋挖桩施工技术因其施工效率高、施工成本大幅度节约、施工安全性高等因素逐渐在建筑桩基施工领域得到应用。但是旋挖桩施工技术带来的一系列质量问题却不容小觑,为此重庆市在2011年8月份紧急出台了"... 随着建筑业机械化程度不断提高,旋挖桩施工技术因其施工效率高、施工成本大幅度节约、施工安全性高等因素逐渐在建筑桩基施工领域得到应用。但是旋挖桩施工技术带来的一系列质量问题却不容小觑,为此重庆市在2011年8月份紧急出台了"关于加强对旋挖桩质量检测"的通知。该文主要针对旋挖桩在重庆山地岩石地质情况下干成孔施工技术及相关质量控制措施进行浅析。 展开更多
关键词 旋挖桩 清孔 桩身完整性 水下混凝土 桩端持力层 跳桩开挖
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弹性地基梁单元的等效结点荷载 被引量:4
19
作者 张鸿儒 阎贵平 +1 位作者 夏禾 王道堂 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 1996年第5期522-526,共5页
推导了Winkler弹性地基梁单元的固端弯矩和等效结点荷载的计算表达式.考虑的荷载条件有三种:跨内集中弯矩、跨内集中横向荷载和部分分布的均布荷载.为了分析地基相对刚度对等效结点荷载的影响,对不同地基相对刚度条件下的固... 推导了Winkler弹性地基梁单元的固端弯矩和等效结点荷载的计算表达式.考虑的荷载条件有三种:跨内集中弯矩、跨内集中横向荷载和部分分布的均布荷载.为了分析地基相对刚度对等效结点荷载的影响,对不同地基相对刚度条件下的固端力和等跨普通梁单元进行了对比,表明弹性地基梁的固端力总是小于普通梁单元,但在地基相对较软弱时。 展开更多
关键词 弹性地基 固端力 等效结点荷载
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柔性电缆等效模型对跨越架防护网的冲击响应分析 被引量:3
20
作者 陈保家 朱晨希 +2 位作者 周幼辉 童冠 张松华 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第3期81-85,共5页
针对柔性电缆碰撞冲击柔性体的问题.本文以跨越架防护网系统为研究对象,将日本道路公团算法以及有关试验数据基础上研究的落石冲击力计算方法应用在导线对防护网的冲击问题上,通过理论计算得出了防护网架体固定端的受力.同时利用ANSYS/L... 针对柔性电缆碰撞冲击柔性体的问题.本文以跨越架防护网系统为研究对象,将日本道路公团算法以及有关试验数据基础上研究的落石冲击力计算方法应用在导线对防护网的冲击问题上,通过理论计算得出了防护网架体固定端的受力.同时利用ANSYS/LS-DYNA软件建立电缆冲击防护网系统的有限元等效模型.等效模型中以质量块和棒料代替等质量的断裂电缆.分别计算了不同工况条件下等效物体冲击柔性防护网时跨越架架体固定端的受力.仿真结果验证了理论计算的准确性.该计算有效解决了柔性体之间碰撞冲击力难以计算的问题,为跨越架的设计提供了受载分析的依据. 展开更多
关键词 跨越架防护网 断裂电缆 质量块 棒料 固定端受力
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