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机床再生型切削颤振系统稳定性极限预测 被引量：18
1
作者 赵宏伟 王晓军 于骏一 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期547-552,共6页
推导了机床再生型切削颤振系统极限切削宽度随主轴转速变化的计算公式。提出了机床切削系统稳定性极限预测方法,就实验系统的切削稳定性极限进行了预测。预测结果与实验结果对比,最小极限切削宽度的预测误差为32%,与其相对应的主轴转速... 推导了机床再生型切削颤振系统极限切削宽度随主轴转速变化的计算公式。提出了机床切削系统稳定性极限预测方法,就实验系统的切削稳定性极限进行了预测。预测结果与实验结果对比,最小极限切削宽度的预测误差为32%,与其相对应的主轴转速的预测平均误差小于. 展开更多
关键词 机床 切削加工 稳定性 预测 再生型切削颤振 极限切削宽度 主轴转速
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铣削建模中多种切削力模型的分析比较 被引量：23
2
作者 杨毅青 张斌 刘强 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期82-90,共9页
以圆柱螺旋立铣刀为例,分别研究了基于线性切削力模型、指数瞬时切削力模型、指数平均切削力模型以及一般多项式切削力模型的铣削建模及动力学仿真技术。首先,推导出各切削力模型下的切削力系数辨识算法,预测三向切削力并与实验进行对比... 以圆柱螺旋立铣刀为例,分别研究了基于线性切削力模型、指数瞬时切削力模型、指数平均切削力模型以及一般多项式切削力模型的铣削建模及动力学仿真技术。首先,推导出各切削力模型下的切削力系数辨识算法,预测三向切削力并与实验进行对比;然后,根据再生颤振理论及频域法预测技术,推导出各切削力模型下的方向系数矩阵并预测颤振稳定域图。结果表明,线性与指数瞬时切削力模型在铣削力及颤振稳定域预测的精度上高于另外两种模型;指数平均模型在铣削力预测上的相对误差最大,较实验值的最大误差为16%,而一般多项式模型在颤振稳定域预测上的相对误差最大,较线性模型的最大偏差超过50%。 展开更多
关键词 机械振动 铣削 切削力 再生颤振 稳定域图
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对再生型切削颤振模型的试验分析 被引量：16
3
作者 黄强 张根保 +1 位作者 张新玉 曹东风 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期547-552,共6页
一个专门设计的切削颤振试验揭示了颤振发生和发展的全过程。在连续增加切深的条件下,颤振会在一个特定的切深下突然发生,其特征是某一频率上的振幅突然大幅度增加;切深继续加大,振幅也继续增大但颤振频率几乎不变;最后,颤振频率向下漂... 一个专门设计的切削颤振试验揭示了颤振发生和发展的全过程。在连续增加切深的条件下,颤振会在一个特定的切深下突然发生,其特征是某一频率上的振幅突然大幅度增加;切深继续加大,振幅也继续增大但颤振频率几乎不变;最后,颤振频率向下漂移并保持颤振。随后进行的激振试验,确认了本次颤振试验中出现的两个颤振频率分别属于工件系统和刀具系统。从颤振能量补充和质量效应的角度分析,颤振应发生于两个最终执行部件之一的固有频率上。以此为基础建立了一个具有两个颤振主动体的颤振模型,新的模型可以用来合理解释本试验的现象,也更适合颤振监测和抗颤振结构改良的需要。 展开更多
关键词 切削颤振 再生型颤振 质量效应 颤振主动体 衰减效应
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铣削系统稳定性判定新方法研究 被引量：11
4
作者 宋清华 艾兴 +1 位作者 万熠 唐委校 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期718-722,共5页
提出一种简便、实用的铣削系统稳定性判定方法,此判定方法的基本理论依据,一是铣削系统稳定性极限好的位置所对应的刀齿通过频率(主轴转速与刀齿数的乘积)等于系统的固有频率及其分、倍频;二是共振区的半带宽理论。方法的输入条件是系... 提出一种简便、实用的铣削系统稳定性判定方法,此判定方法的基本理论依据,一是铣削系统稳定性极限好的位置所对应的刀齿通过频率(主轴转速与刀齿数的乘积)等于系统的固有频率及其分、倍频;二是共振区的半带宽理论。方法的输入条件是系统的模态参数和部分切削参数,且需要现场进行简单的变切深试验,通过测试获得的响应信号判断系统的稳定性极限。此方法与以往的稳定性分析方法相比,具有简单、实用、可靠等优点,其判定准确性可以完全满足实际加工现场的需要。 展开更多
关键词 再生颤振 强迫振动 共振 铣削稳定性 变切深
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外圆切入磨再生颤振稳定性理论及评价方法 被引量：13
5
作者 蒋永翔 王太勇 +3 位作者 张莹 黄毅 刘路 胡淼 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期283-286,共4页
为减小磨削过程中再生颤振现象以提高工件磨削质量,基于再生颤振机理,同时考虑工件及砂轮再生颤振,分别建立外圆切入磨工件、砂轮再生颤振动力学模型.研究了符合外圆切入磨特点的稳定性分析方法并绘制稳定性图,进而提出外圆切入磨再生... 为减小磨削过程中再生颤振现象以提高工件磨削质量,基于再生颤振机理,同时考虑工件及砂轮再生颤振,分别建立外圆切入磨工件、砂轮再生颤振动力学模型.研究了符合外圆切入磨特点的稳定性分析方法并绘制稳定性图,进而提出外圆切入磨再生颤振稳定性评价方法.磨削试验结果与理论分析一致,验证了外圆切入磨再生颤振模型及稳定性理论的正确性. 展开更多
关键词 外圆切入磨 再生颤振 稳定性
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大型复杂构件机器人加工稳定性研究进展 被引量：11
6
作者 廖文和 郑侃 +2 位作者 孙连军 董松 张磊 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期156-175,共20页
工业机器人正逐步应用于大型复杂构件的制造与装配领域,其加工稳定性是实现大型复杂构件高精、高效、高质量加工的基础,颤振抑制是实现机器人稳定加工的重要途径。与数控机床单一颤振类型不同,机器人加工颤振主要由再生型颤振和振型耦... 工业机器人正逐步应用于大型复杂构件的制造与装配领域,其加工稳定性是实现大型复杂构件高精、高效、高质量加工的基础,颤振抑制是实现机器人稳定加工的重要途径。与数控机床单一颤振类型不同,机器人加工颤振主要由再生型颤振和振型耦合型颤振构成,二者共同作用加剧了稳定性解析的复杂度。国内外学者在机器人加工颤振形成机理、颤振预测与控制等方面开展了理论与实验研究,并取得了诸多成果,但研究仍处于起步阶段。目前,机器人加工颤振产生机理尚不明确、稳定性理论解析方法尚不全面、颤振控制技术尚不成熟,工程应用尚未普及,加工稳定性研究的深度和广度仍有较大提升空间。为此,从机器人加工颤振机理、颤振规避方法、颤振抑制方法及加工稳定性应用案例分析4个方面对国内外文献进行了全面总结,并提出后续发展方向,可为大型复杂构件机器人加工稳定性的研究提供指导。 展开更多
关键词 工业机器人 加工稳定性 再生型颤振 振型耦合型颤振 大型复杂构件
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再生型机床切削颤振系统稳定性极限预测 被引量：8
7
作者 赵宏伟 王晓军 于骏一 《精密制造与自动化》 2003年第B09期62-64,67,共4页
机床切削加工一般都是在有振纹的表面上进行的,由振纹再生效应引发的再生型切削颤振是机床切削颤振的主要形态。本文推导了再生型切削颤振系统极限切削宽度随机床主轴转速变化的理论计算公式,提出了机床切削系统稳定性极限预测方法,并... 机床切削加工一般都是在有振纹的表面上进行的,由振纹再生效应引发的再生型切削颤振是机床切削颤振的主要形态。本文推导了再生型切削颤振系统极限切削宽度随机床主轴转速变化的理论计算公式,提出了机床切削系统稳定性极限预测方法,并就试验系统的切削稳定性极限进行了预测,实测结果表明,试验结果与预测结果基本相符。 展开更多
关键词 机床 再生型切削颤振 极限切削宽度 主轴转速 稳定性极限预测
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机床颤振过程的试验与分析 被引量：10
8
作者 黄强 张根保 +1 位作者 张新玉 曹东风 《重庆大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期360-364,370,共6页
通过一个专门设计的试验,揭示了切削颤振从产生到剧烈的全过程:颤振会在一个特定的切深下发生在一个特定的频率上;随着切深的加大,该频率上的振幅会逐渐增大;当切深达到另一个特定值时,剧烈的颤振会导致工件与刀具的短暂脱离;当切深继... 通过一个专门设计的试验,揭示了切削颤振从产生到剧烈的全过程:颤振会在一个特定的切深下发生在一个特定的频率上;随着切深的加大,该频率上的振幅会逐渐增大;当切深达到另一个特定值时,剧烈的颤振会导致工件与刀具的短暂脱离;当切深继续加大时,颤振频率降低到一个新的频率上并保持不变。通过激振试验,确认了这2个颤振频率分别是工件系统和刀具系统的固有频率。从颤振能量补充和质量效应的角度分析,颤振应发生于2个最终执行部件之一。建立了一个具有2个颤振主动体的颤振模型,该模型更适合颤振监测和抗颤振结构改良的需要。 展开更多
关键词 机床颤振 质量效应 再生型颤振 颤振主动体 衰减效应
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机床再生颤振系统研究现状的综述 被引量：10
9
作者 汤爱君 马海龙 《机床与液压》 北大核心 2007年第8期223-225,共3页
切削系统的稳定性是高速加工领域的一个重要研究内容,在工程实践中有着广泛的应用。本文在颤振机理与模型研究的基础上,分析了再生颤振产生的原因,以及目前国内外研究的发展状况。
关键词 高速加工 切削 再生颤振 稳定性叶瓣图
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切削过程再生颤振的模糊稳定性分析 被引量：2
10
作者 孔繁森 于骏一 潘志刚 《振动工程学报》 EI CSCD 1998年第1期106-109,共4页
在机床切削颤振分析中首次考虑了模糊不确定性因素的影响，利用模糊数学分析方法详细论述了切削过程再生颤振的模糊稳定性分析问题，给出了模糊稳定性极限切削宽度集合的可能性分布及其置信区间表达式，最后依据本文的理论分析。
关键词 切削振动 机床 再生颤振 模糊 稳定性分析
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小径向切深下进给量对铣削稳定性的影响 被引量：10
11
作者 宋清华 艾兴 +1 位作者 万熠 潘永智 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1148-1152,共5页
建立了小径向切深下高速铣削系统动力学模型。该模型考虑了再生效应、刀具-工件接触分离效应和进给量等因素的影响。针对建立的周期时滞微分方程,运用周期系统的线性化理论和半离散估计技术,将无限维特征值稳定性判定问题转化为有限维Fl... 建立了小径向切深下高速铣削系统动力学模型。该模型考虑了再生效应、刀具-工件接触分离效应和进给量等因素的影响。针对建立的周期时滞微分方程,运用周期系统的线性化理论和半离散估计技术,将无限维特征值稳定性判定问题转化为有限维Floquet变换矩阵特征乘子稳定性判定问题,判定系统的稳定性,获得系统的稳定性极限图。研究结果显示,在小径向切深情况下,由于进给量的影响,铣削系统稳定性有显著的下降趋势,但不同进给量对系统稳定性的影响不大。 展开更多
关键词 高速铣削 再生颤振 小径向切深 进给量 稳定性
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薄壁零件铣削三维颤振稳定性建模与分析 被引量：10
12
作者 张雪薇 于天彪 王宛山 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期99-103,共5页
以低刚度薄壁零件为研究对象,基于加工原理建立精确的铣削过程薄壁零件三维动力学模型,并在此基础上采用全离散解析法对颤振稳定域叶瓣图进行仿真分析及实验验证.结果表明:薄壁零件铣削加工系统的动态特性决定其动力学模型,铣削加工过... 以低刚度薄壁零件为研究对象,基于加工原理建立精确的铣削过程薄壁零件三维动力学模型,并在此基础上采用全离散解析法对颤振稳定域叶瓣图进行仿真分析及实验验证.结果表明:薄壁零件铣削加工系统的动态特性决定其动力学模型,铣削加工过程主轴转速与颤振临界轴向切削深度之间存在非线性关系,主轴转速对颤振稳定性影响较明显.当系统模态质量、阻尼比及固有频率增大时,颤振稳定性相应加强,同时叶瓣图形状分布随之改变.该理论模型对薄壁零件铣削加工过程切削参数的合理选择,表面加工质量和加工效率的提高具有一定指导意义. 展开更多
关键词 薄壁零件 铣削加工 动力学模型 再生型颤振 稳定性分析
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数控车削过程再生型颤振稳定性建模与仿真 被引量：10
13
作者 李金华 谢华龙 +1 位作者 盛忠起 刘永贤 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期118-122,共5页
考虑瞬态切屑厚度变化和刀具角度变化对颤振的影响,基于再生型颤振机理建立了精确实用的数控外圆车削动力学模型.在此基础上应用数字仿真技术开发了车削颤振分析专用软件包,并结合相关试验数据进行了仿真分析.仿真结果表明,极限切宽和... 考虑瞬态切屑厚度变化和刀具角度变化对颤振的影响,基于再生型颤振机理建立了精确实用的数控外圆车削动力学模型.在此基础上应用数字仿真技术开发了车削颤振分析专用软件包,并结合相关试验数据进行了仿真分析.仿真结果表明,极限切宽和主轴转速之间具有明显的非线性关系,且主轴转速对颤振影响最为明显;切削稳定性随主振系统的等效刚度或阻尼比增加而增大,但当方向系数、切削重叠率或切削刚度增加时,稳定性反而降低,同时叶瓣曲线的形状也随之改变;但主振系统固有频率未影响曲线形状,它的增大使曲线整体右移.这为相应抑振措施提供了必要的理论依据. 展开更多
关键词 再生型颤振 数控车削 动态建模 数字化仿真 稳定性分析
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微细铣削加工再生颤振的研究(英文) 被引量：8
14
作者 曹自洋 李华 +1 位作者 殷振 谢鸥 《机床与液压》 北大核心 2012年第24期17-20,共4页
微细铣削是利用微铣刀在高转速下加工复杂三维结构的制造技术。再生型颤振能引起刀具的严重磨损,降低零件的加工质量,是微细铣削加工面临的主要挑战之一。铣削加工过程中切削系数和系统动态特性的多变影响颤振稳定性。针对该问题,建立... 微细铣削是利用微铣刀在高转速下加工复杂三维结构的制造技术。再生型颤振能引起刀具的严重磨损,降低零件的加工质量,是微细铣削加工面临的主要挑战之一。铣削加工过程中切削系数和系统动态特性的多变影响颤振稳定性。针对该问题,建立了考虑再生效应的微铣削动态铣削力模型和颤振稳定域解析模型,通过模态试验获得机床 - 刀具系统的频响函数,综合使用铣削稳定性判据进行数值分析,获得了颤振稳定域解析解。最后进行了颤振稳定性加工实验,验证了建立的颤振系统动力学模型和颤振解析模型的正确性。 展开更多
关键词 微细铣削 再生颤振 稳定性分析
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外圆纵磨再生颤振稳定性理论及评价方法的研究 被引量：6
15
作者 蒋永翔 王太勇 +2 位作者 黄国龙 黄毅 张莹 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期61-63,78,共4页
磨削过程中的再生颤振现象是影响工件磨削质量的主要因素之一。基于再生颤振机理,以切入磨再生颤振建模为基础,将外圆纵磨过程简化为多步以磨削接触区为磨削宽度的小切入磨的叠加,建立了工件、砂轮小宽度切入磨动力学模型并对其稳定性... 磨削过程中的再生颤振现象是影响工件磨削质量的主要因素之一。基于再生颤振机理,以切入磨再生颤振建模为基础,将外圆纵磨过程简化为多步以磨削接触区为磨削宽度的小切入磨的叠加,建立了工件、砂轮小宽度切入磨动力学模型并对其稳定性进行了研究。在此基础上,探讨了符合外圆纵磨特点的稳定性分析及评价方法,分析了工件主轴转速,砂轮主轴转速,磨削深度和轴向进给速度对稳定性的影响,为外圆磨削颤振抑制提供依据。磨削试验结果与理论分析一致,验证了外圆纵磨再生颤振模型及稳定性理论的正确性。 展开更多
关键词 外圆纵磨 再生颤振 稳定性
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车削加工颤振稳定性可靠度蒙特卡罗法仿真 被引量：7
16
作者 黄贤振 许乙川 +1 位作者 张义民 谭学飞 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期484-487,603,共4页
在工程实际中,车削系统刚度、阻尼及切削力等参数的随机性严重影响车削加工的稳定性。针对此问题,提出了一种车削加工再生型颤振稳定性可靠度计算方法。考虑随机因素的影响,采用蒙特卡罗数值模拟方法,研究车削加工再生型颤振稳定性的统... 在工程实际中,车削系统刚度、阻尼及切削力等参数的随机性严重影响车削加工的稳定性。针对此问题,提出了一种车削加工再生型颤振稳定性可靠度计算方法。考虑随机因素的影响,采用蒙特卡罗数值模拟方法,研究车削加工再生型颤振稳定性的统计分布规律。建立车削加工再生型颤振动力学模型,采用拉氏变换获取机床车削的极限切削宽度及所对应的主轴转速。根据数控车床切削系统动力学参数的分布信息抽取样本,代入再生型颤振模型进行计算,获取极限切削宽度的样本,并统计其概率特性,以实际切宽是否小于极限切宽为判别条件提出一种基于蒙特卡罗模拟的车削加工再生型颤振稳定性可靠度预测方法。 展开更多
关键词 再生型颤振 数控车床 可靠性 稳定性
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双弹性体再生颤振的稳定性研究 被引量：3
17
作者 黄强 张根保 +1 位作者 张新玉 曹东风 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第21期2565-2569,共5页
通过理论分析与试验观测相结合的方法,对机床加工系统的加工稳定性进行了研究。从维持颤振需要足够的能量补充以及加工系统质量分布特点的角度,得出了颤振最有可能发生在工件或刀具系统上的推论。在此前提下,将现在常用的再生颤振模型... 通过理论分析与试验观测相结合的方法,对机床加工系统的加工稳定性进行了研究。从维持颤振需要足够的能量补充以及加工系统质量分布特点的角度,得出了颤振最有可能发生在工件或刀具系统上的推论。在此前提下,将现在常用的再生颤振模型拓展为拥有两个弹性环节的模型。分析和试验结果表明:当这两个弹性环节的动柔度相差较大时,具有较大动柔度的环节为颤振的主动体,颤振将发生在该环节的固有频率附近,该环节即为系统薄弱环节;当两个弹性环节的动柔度相差较小时,颤振主动体则取决于具体的加工条件。试验测试的结果较为直观地反映了颤振主动体在切深连续增加情况下的转换过程和结果。 展开更多
关键词 颤振 极限切深 再生颤振 动柔度 颤振主动体
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多方向耦合振动连轧机再生颤振建模及应用 被引量：6
18
作者 刘晓潺 臧勇 +1 位作者 郜志英 曾令强 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期635-643,共9页
为了研究连轧机的再生颤振机理,首先综合考虑轧制过程中的轧辊弹性压扁和轧件加工硬化效应的影响以及轧机工作辊的振动所造成的轧制辊缝在垂直和水平方向的变化,建立新的动态轧制过程模型,将该模型与多方向耦合振动的轧机结构模型结合,... 为了研究连轧机的再生颤振机理,首先综合考虑轧制过程中的轧辊弹性压扁和轧件加工硬化效应的影响以及轧机工作辊的振动所造成的轧制辊缝在垂直和水平方向的变化,建立新的动态轧制过程模型,将该模型与多方向耦合振动的轧机结构模型结合,建立单机架轧机振动模型,而后对机架间的张力耦合和轧件厚波动在机架间的有时滞传递进行表征,建立新的多方向振动耦合的连轧机再生颤振系统模型。以所建立的模型为基础,根据劳斯判据和积分值检验法分别对典型五机架冷连轧机每个单机架系统和多机架耦合的再生颤振系统进行稳定性分析。研究结果表明:所建立的再生颤振模型正确。 展开更多
关键词 动态轧制过程模型 连轧机 再生颤振 时滞
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一种改进的非线性铣削力建模与仿真 被引量：5
19
作者 陈勇 刘雄伟 俞铁岳 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第3期291-294,共4页
综合考虑再生振动效应和刀具偏心模型对动态铣削加工过程的影响,改进并建立具有较高预测精度的非线性圆周铣削力数学模型和铣削加工过程闭环控制系统.通过对比铣削动力学实验数据和计算机仿真结果验证了该模型的有效性和预测能力.
关键词 再生振动 刀具偏心 铣削力 计算机仿真
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微细铣削加工表面位置误差的分析与预测 被引量：5
20
作者 曹自洋 薛晓红 +1 位作者 李华 殷振 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第3期127-129,133,共4页
微细铣削系统的动态不稳定性会导致零件表面几何精度的偏差,以微细铣削加工表面位置误差为分析对象,在不考虑可再生颤振效应的加工条件下,建立了微细铣削系统动态切削力模型,确定了表面位置误差的分析方法。采用数值分析并结合前期的铣... 微细铣削系统的动态不稳定性会导致零件表面几何精度的偏差,以微细铣削加工表面位置误差为分析对象,在不考虑可再生颤振效应的加工条件下,建立了微细铣削系统动态切削力模型,确定了表面位置误差的分析方法。采用数值分析并结合前期的铣削试验,得到了微细铣削加工的稳定域叶瓣图和表面位置误差的解析解。对比了顺铣、逆铣加工的表面位置误差,详细分析了主轴转速和轴向切削位置对表面位置误差的影响。最后,通过把稳定域叶瓣图和表面位置误差数据组合在同一个图里面进行综合分析,预测表面位置误差并优化选择加工条件。 展开更多
关键词 微细铣削 可再生颤振 稳定域叶瓣图 表面位置误差
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