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基于雅可比旋量法的实际工况公差建模 被引量：43
1
作者 张为民 陈灿 +2 位作者 李鹏忠 李国伟 胡江敏 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期77-83,共7页
计算了加载时工作零件的变形量,并将其转变为雅可比旋量修正量,通过对雅可比旋量公差模型在实际工况下的扩充与修正,建立了基于雅可比旋量和实际工况的装配体公差数学模型,以此定量计算实际工况对产品工作性能及公差设计的影响。通过将... 计算了加载时工作零件的变形量,并将其转变为雅可比旋量修正量,通过对雅可比旋量公差模型在实际工况下的扩充与修正,建立了基于雅可比旋量和实际工况的装配体公差数学模型,以此定量计算实际工况对产品工作性能及公差设计的影响。通过将此方法在某齿轮泵装配体的公差设计中的应用说明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 雅可比旋量 公差建模 实际工况 装配间隙 产品设计
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基于小位移旋量的公差模拟建模及公差分析 被引量：31
2
作者 吴兆强 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第1期205-207,共3页
公差分析是产品规范设计的重要内容,影响产品最终性能。研究了小位移旋量的公差建模方法,随机取值模拟配合表面在公差域内的变动。沿装配路径,采用齐次坐标逐步变换求解装配体封闭环相对全局坐标的变动,进行了三维公差分析,利用一定规... 公差分析是产品规范设计的重要内容,影响产品最终性能。研究了小位移旋量的公差建模方法,随机取值模拟配合表面在公差域内的变动。沿装配路径,采用齐次坐标逐步变换求解装配体封闭环相对全局坐标的变动,进行了三维公差分析,利用一定规模的模拟样本表现累积误差的分布形式。用实例验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 小位移旋量 公差建模 公差分析 随机模拟
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基于最低制造成本的一种公差优化设计法 被引量：10
3
作者 黄美发 高咏生 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期19-21,共3页
提出一种基于加工能力约束最低制造成本的公差优化设计方法 .利用加工的标准偏差估计值和制造成本 公差关系模型 ,以装配功能公差链、加工合格率以及加工方法的经济公差最大极限为约束条件 ,通过分别建立和求解公差优化的初始模型和最... 提出一种基于加工能力约束最低制造成本的公差优化设计方法 .利用加工的标准偏差估计值和制造成本 公差关系模型 ,以装配功能公差链、加工合格率以及加工方法的经济公差最大极限为约束条件 ,通过分别建立和求解公差优化的初始模型和最终模型 。 展开更多
关键词 公差分配 公差建模 制造成本 优化 CAD/CAM 工艺规划
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面向精度的数字化产品装配模型研究及应用 被引量：8
4
作者 南风强 张友良 +1 位作者 汪惠芬 王孝义 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1071-1075,共5页
结合异地协同装配的特点,对产品特征信息进行了分类,在研究零件特征的公差信息表示基础上,建立了面向精度的产品层次模型。该模型分为层次关系层、关联关系层、特征信息层和特征元素层四层,通过建立层内各元素的关系链和层间信息的映射... 结合异地协同装配的特点,对产品特征信息进行了分类,在研究零件特征的公差信息表示基础上,建立了面向精度的产品层次模型。该模型分为层次关系层、关联关系层、特征信息层和特征元素层四层,通过建立层内各元素的关系链和层间信息的映射实现了产品信息的有机结合。研究了CAD零件信息与数字化装配系统的信息转换方法,采用面向对象技术实现了产品的装配建模。通过采用回溯算法搜索产品模型层次信息,实现数字化装配环境中产品装配尺寸链的自动寻找。 展开更多
关键词 数字化装配 虚拟装配 装配模型 装配尺寸链 公差建模
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面向虚拟装配的产品公差模型 被引量：6
5
作者 王恒 宁汝新 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期961-968,975,共9页
从虚拟环境下产品模型的特点和特殊要求出发,提出了产品公差模型的概念,分析了虚拟环境对公差信息的需求,指出除基本信息外,还需要提供公差的动态行为信息。根据虚拟环境下面片模型的特点,提出了一种面向虚拟环境的多层次结构的产品双... 从虚拟环境下产品模型的特点和特殊要求出发,提出了产品公差模型的概念,分析了虚拟环境对公差信息的需求,指出除基本信息外,还需要提供公差的动态行为信息。根据虚拟环境下面片模型的特点,提出了一种面向虚拟环境的多层次结构的产品双耦合公差模型,并结合产品属性信息建模,解决了虚拟环境下产品公差模型的构建问题。从几何模型的构建、属性信息的获取、不同层之间的映射技术等方面,系统地论述了该模型的具体实现方法,并结合公差动态行为信息在虚拟装配中的作用、公差和精度的可视化显示、公差的设计反馈等技术论述了该模型的具体应用方法。 展开更多
关键词 公差建模 虚拟环境 产品双耦合公差模型
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考虑公差原则的零件公差分析方法研究 被引量：9
6
作者 王辉 黄美发 +1 位作者 郑素娟 吴常林 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第6期86-89,共4页
零件的公差分析是产品公差设计中的重要环节,为提高机械产品质量和零件的互换性,在零件设计时需要考虑尺寸公差和形位公差的关系,即公差原则,而传统的零件公差分析方法很少考虑公差原则中的相关要求,难以对有相关要求的零件进行三维公... 零件的公差分析是产品公差设计中的重要环节,为提高机械产品质量和零件的互换性,在零件设计时需要考虑尺寸公差和形位公差的关系,即公差原则,而传统的零件公差分析方法很少考虑公差原则中的相关要求,难以对有相关要求的零件进行三维公差分析。针对上述问题,利用SDT理论对有相关要求的轴类零件进行三维公差数学建模,然后结合蒙特卡洛法实现了对此类零件三维公差分析。最后以花键轴为实例,对比了不同公差原则下的零件公差分析结果,验证了所述方法的有效性。 展开更多
关键词 公差建模 公差分析 公差原则 形位公差 SDT理论 蒙特卡洛
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考虑公差原则的三维公差分析方法研究 被引量：9
7
作者 赵凤霞 金少搏 李纪峰 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2017年第6期39-44,共6页
针对目前公差分析中普遍存在未考虑公差原则影响的现象,提出了一种考虑公差原则的三维公差建模与分析方法.基于SDT理论和模态区间方法分别建立了要素采用独立原则、包容要求、最大实体要求、最小实体要求或可逆要求时的公差模型;利用空... 针对目前公差分析中普遍存在未考虑公差原则影响的现象,提出了一种考虑公差原则的三维公差建模与分析方法.基于SDT理论和模态区间方法分别建立了要素采用独立原则、包容要求、最大实体要求、最小实体要求或可逆要求时的公差模型;利用空间矢量表示三维尺寸链,基于空间矢量环叠加原理推导出了三维公差分析时的封闭环尺寸及其变动计算模型;以采用不同公差原则的工程实例进行了三维公差建模和公差分析,给出了公差分析的步骤,验证了本文所研究方法的有效性. 展开更多
关键词 公差原则 公差分析 公差建模 SDT理论 模态区间方法
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CAD系统中并行公差的建模方法 被引量：8
8
作者 黄美发 钟艳如 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第18期1623-1626,共4页
提出一种基于产品设计与制造、支持公差工程语义和并行公差的几何公差计算机辅助建模表示新方法。在CAD系统中 ,进行装配公差和零件制造公差建模 ,利用特征的几何公差结构块 ,求出各种公差带的空间表示函数 ,计算有关公差带在三维空间... 提出一种基于产品设计与制造、支持公差工程语义和并行公差的几何公差计算机辅助建模表示新方法。在CAD系统中 ,进行装配公差和零件制造公差建模 ,利用特征的几何公差结构块 ,求出各种公差带的空间表示函数 ,计算有关公差带在三维空间中相应自由度的允许变动量 ,为公差分析和综合提供实用的模型。 展开更多
关键词 特征 几何公差结构块 公差带 自由度 公差建模
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基于实际工况的装配体公差建模方法研究 被引量：10
9
作者 程彬彬 黄美发 +2 位作者 王志越 冯建国 吴常林 《机床与液压》 北大核心 2016年第7期116-120,124,共6页
几何产品的装配公差数学模型对CAD/CAM/CAE的集成有着重要的作用。目前的装配公差模型以刚体假设为前提,忽视了实际工况的影响。为解决此问题,研究了实际工况对产品工作性能及公差设计的影响,利用有限元仿真计算了零件在实际工况下的变... 几何产品的装配公差数学模型对CAD/CAM/CAE的集成有着重要的作用。目前的装配公差模型以刚体假设为前提,忽视了实际工况的影响。为解决此问题,研究了实际工况对产品工作性能及公差设计的影响,利用有限元仿真计算了零件在实际工况下的变形量,并在公差模型中综合考虑变形量的影响,建立了实际工况下装配体的公差模型。将该方法应用到尾座装配体的公差建模中,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 公差建模 实际工况 有限元仿真
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TriMule混联机器人的精度综合 被引量：9
10
作者 刘海涛 潘巧 +1 位作者 尹福文 董成林 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期1245-1254,共10页
面向高精度铣削加工需求,完成TriMule混联机器人在公差层面上的精度综合.TriMule混联机器人中三自由度并联机构的几何误差源是影响机器人末端位姿精度的主要因素,以其为研究对象,基于矢量法和小摄动原理建立并联机构误差模型,并利用驱... 面向高精度铣削加工需求,完成TriMule混联机器人在公差层面上的精度综合.TriMule混联机器人中三自由度并联机构的几何误差源是影响机器人末端位姿精度的主要因素,以其为研究对象,基于矢量法和小摄动原理建立并联机构误差模型,并利用驱动雅可比矩阵和约束雅可比矩阵分离出不可补偿几何误差源和可补偿几何误差源.采用小位移旋量方法建立机构的公差模型,将各类公差以6项自由度(3平动和3转动)的形式表征,进而结合误差模型,得到零部件公差与末端位姿误差的传递函数,完成公差层面的精度建模.为减小精度综合的计算量,同时保证精度综合结果的适用性,利用蒙特卡洛法预估末端参考点位置误差在任务空间上、下平面的分布,进而得到几何误差源对末端位姿精度影响最大的机构位形.最后,以制造成本最小化为目标函数,以精度需求为约束条件,利用MATLAB优化工具箱完成零部件的精度综合.结果表明:垂直度公差t5和同轴度公差t6较小,在设计制造时应予以严格控制;位置度公差t0和尺寸公差t4较大,设计制造时可予以适当放宽. 展开更多
关键词 误差建模 公差建模 精度综合
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基于Petri网的容错系统分层建模 被引量：9
11
作者 周月明 杜玉越 刘伟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期39-41,共3页
扩展Petri网的结构,将一般的控制管理系统改进为具有容错功能的控制管理系统,应用扩展Petri网对其进行分层建模,包括系统的基础层、检错层、恢复层。采用故障恢复策略并使用带有基于Petri网分层模型中状态标识的行为跟踪、行为检错和行... 扩展Petri网的结构,将一般的控制管理系统改进为具有容错功能的控制管理系统,应用扩展Petri网对其进行分层建模,包括系统的基础层、检错层、恢复层。采用故障恢复策略并使用带有基于Petri网分层模型中状态标识的行为跟踪、行为检错和行为改错增加控制管理系统的容错功能,并分析了模型的正确性。 展开更多
关键词 PETRI网 容错 分层建模 检错
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虚拟装配中装配公差的检验分析 被引量：7
12
作者 戴国洪 张友良 张向华 《机械设计》 CSCD 北大核心 2006年第8期30-33,共4页
装配性能分析的主要内容之一是装配公差的分析。阐述了虚拟装配系统中公差并行设计的过程,建立了零件尺寸公差与装配体配合公差的模型,利用约束关系图表达了零件尺寸信息与装配体配合关系信息,利用尺寸公差模型与约束关系图通过有关算... 装配性能分析的主要内容之一是装配公差的分析。阐述了虚拟装配系统中公差并行设计的过程,建立了零件尺寸公差与装配体配合公差的模型,利用约束关系图表达了零件尺寸信息与装配体配合关系信息,利用尺寸公差模型与约束关系图通过有关算法生成装配尺寸链。介绍了公差分析的两种方法,并以孔轴的径向配合为例,利用极值法进行装配公差检验,针对检验时出现的各种不合理结果进行了详细分析,并提出了设计公差相应的修改意见。 展开更多
关键词 虚拟装配 公差设计 公差建模 公差分析
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小位移旋量和响应面法相结合的齿轮公差分析模型构建方法 被引量：7
13
作者 黄康 徐锐 陈奇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期77-84,91,共9页
为了更高效更合理地开展齿轮公差分析及优化,提出一种小位移旋量与响应面法相结合的齿轮公差分析模型构建方法。以齿轮安装公差为例,依据齿轮精度标准,利用小位移旋量公差建模理论建立了齿轮安装公差数学模型;基于该公差模型,结合齿面... 为了更高效更合理地开展齿轮公差分析及优化,提出一种小位移旋量与响应面法相结合的齿轮公差分析模型构建方法。以齿轮安装公差为例,依据齿轮精度标准,利用小位移旋量公差建模理论建立了齿轮安装公差数学模型;基于该公差模型,结合齿面接触分析原理编制了计及误差的齿面接触分析模拟程序,并分析了不同变动要素对传动误差的影响;利用拉丁超立方试验方法采样并结合最小二乘法,构建了齿轮公差变动要素与传动误差之间的二阶响应面近似模型,从而得到了齿轮公差分析模型。实例分析结果表明:该方法建模精度较高,实用性好,可为齿轮公差分析和综合等提供参考。 展开更多
关键词 齿轮 公差分析 公差建模 小位移旋量 响应面法
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雅可比-旋量在模切机装配公差分析中的应用
14
作者 王皓 徐旭松 +1 位作者 刘艳旭 卢恒 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第8期242-248,共7页
在模切纸品的生产过程中,为了减少或避免不合格品的出现,需对模切机弧切刀具的装配精度进行严格控制,将其刀尖偏移量限定在一定范围内,以保证纸品的切割质量。针对以上几何需求,研究了模切机中各个零部件间存在的连接、接触、配合方式,... 在模切纸品的生产过程中,为了减少或避免不合格品的出现,需对模切机弧切刀具的装配精度进行严格控制,将其刀尖偏移量限定在一定范围内,以保证纸品的切割质量。针对以上几何需求,研究了模切机中各个零部件间存在的连接、接触、配合方式,根据平面和圆柱特征的特点对特征元素进行公差旋量表达,将各旋量纳入雅可比矩阵中构建模切机的装配公差分析模型,并按极值法进行计算分析,得出影响刀尖偏差的敏感环,从而为公差优化提供依据。 展开更多
关键词 公差分析 几何公差 雅可比-旋量 公差建模
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基于特征自由度变动的公差综合建模与仿真 被引量：7
15
作者 许本胜 王灿 +1 位作者 景晖 黄美发 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第24期2981-2985,共5页
针对产品设计阶段规定的装配功能要求,在特征自由度公差表示模型的基础上,利用齐次坐标变换的知识分析并推导了装配功能要求与零件配合特征自由度变动的关系矩阵,通过矩阵求逆的方法得到公差综合仿真等式,由此建立了基于特征自由度变动... 针对产品设计阶段规定的装配功能要求,在特征自由度公差表示模型的基础上,利用齐次坐标变换的知识分析并推导了装配功能要求与零件配合特征自由度变动的关系矩阵,通过矩阵求逆的方法得到公差综合仿真等式,由此建立了基于特征自由度变动的公差综合模型。以齿轮泵为例,研究并建立了两齿轮装配后的侧向间隙(装配功能要求)与泵体及齿轮相应配合特征自由度变动的公差综合模型,运用Monte Carlo方法进行了仿真实验,得到各配合特征自由度在公差范围内的变动量及分布统计结果,验证了建立的公差综合模型及仿真方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 特征几何变动 自由度(DOFs) 公差综合 建模与仿真 装配功能要求
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基于新一代几何技术规范的装配误差建模
16
作者 杨朝晖 高天石 +1 位作者 李崇赫 贺子力 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期118-128,共11页
针对由于公差设计不合理而导致的服役于复杂工况的机械装备性能下降等问题,提出一种综合考虑制造与装配误差的机械产品装配精度分析方法。该方法首先利用有限元分析机械装备零部件装配误差导致的变形,并提取发生形变的关键特征面;然后... 针对由于公差设计不合理而导致的服役于复杂工况的机械装备性能下降等问题,提出一种综合考虑制造与装配误差的机械产品装配精度分析方法。该方法首先利用有限元分析机械装备零部件装配误差导致的变形,并提取发生形变的关键特征面;然后基于新一代几何技术规范(GPS)将特征面的变形转化为尺寸与形位公差数据,并与设计公差进行叠加,实现变形—误差—公差的转换;随后基于雅可比旋量理论,构建综合考虑制造与装配误差的公差分析模型支撑机械装备的公差精量化设计;最后以某型机载作动筒为工程应用对象,对比分析了是否考虑受力变形条件下装配精度分析的结果差异,结果显示该方法相较于原有方法具有更高的计算准确性,能为精密机械产品精度设计提供更加准确的指导。 展开更多
关键词 雅可比旋量 变形 公差建模 修正矩阵 装配精度分析
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基于MMR和LMR的同轴度数学模型 被引量：5
17
作者 杨将新 茅健 曹衍龙 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1967-1970,共4页
为了在CAD系统中表示出公差的工程语义,提出了基于最大实体要求(MMR)、最小实体要求(LMR)的圆柱特征同轴度公差数学模型.将小位移矢量簇(small displacement torsor,SDT)的概念引入到公差数学建模中,在公差矢量化数学模型的基础上,根据... 为了在CAD系统中表示出公差的工程语义,提出了基于最大实体要求(MMR)、最小实体要求(LMR)的圆柱特征同轴度公差数学模型.将小位移矢量簇(small displacement torsor,SDT)的概念引入到公差数学建模中,在公差矢量化数学模型的基础上,根据MMR和LMR应用于被测要素的不同情况,系统地研究了圆柱特征的同轴度公差在MMR、LMR下的数学模型,完整地表示出了它的工程语义并为下游工作所使用,并用实例验证了该模型在公差分析中的有效性. 展开更多
关键词 最大实体要求 最小实体要求 同轴度 小位移矢量簇 公差建模
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渐开线圆柱斜齿轮齿面的公差建模 被引量：4
18
作者 徐旭松 杨将新 +1 位作者 曹衍龙 茅健 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1946-1950,共5页
为了研究和仿真公差对齿轮运动学性能的影响,建立了齿面公差的参数化数学模型.基于新一代产品几何规范(GPS)标准体系,将表面几何偏差分为本质特征偏差和方位特征偏差.引入替代表面的概念,基于理论表面矢量参数化表示,用矢函数来描述替... 为了研究和仿真公差对齿轮运动学性能的影响,建立了齿面公差的参数化数学模型.基于新一代产品几何规范(GPS)标准体系,将表面几何偏差分为本质特征偏差和方位特征偏差.引入替代表面的概念,基于理论表面矢量参数化表示,用矢函数来描述替代表面和理论表面之间的本质特征偏差.基于三维空间刚体运动学,采用齐次坐标变换矩阵来描述替代表面在欧氏空间中相对于参考要素的方位特征(方向和位置)偏差.以圆柱斜齿轮齿面为例,采用提出的公差域建模方法,构建了该齿面的本质特征偏差和方位特征偏差的参数化模型,进而建立了圆柱斜齿轮齿面的公差数学模型. 展开更多
关键词 公差建模 渐开线齿面 齿面公差模型 产品几何规范(GPS)
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基于有向图的零件容差建模方法 被引量：4
19
作者 张开富 杨海成 李原 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期1234-1238,共5页
为了实现用计算机表示零件几何形状和尺寸变动的基准、变动方向和变动量的要求,提出了一种基于有向图的容差建模方法。该方法采用一个五元组来表示容差元:定义零件的参考坐标系和零件中与几何形状和尺寸相关的关键特征;采用图的有向边... 为了实现用计算机表示零件几何形状和尺寸变动的基准、变动方向和变动量的要求,提出了一种基于有向图的容差建模方法。该方法采用一个五元组来表示容差元:定义零件的参考坐标系和零件中与几何形状和尺寸相关的关键特征;采用图的有向边描述关键特征之间的容差关系;采用单位向量表示容差变动方向,实现容差元的有向图表示;基于图的和运算实现了对所有容差元模型求和,从而构建了零件容差模型。最后,给出了实例验证,并开发了与CATIA集成的容差建模功能模块。 展开更多
关键词 关键特征 容差元 容差建模 有向图
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基于小位移旋量的旋翼系统公差建模及分析 被引量：5
20
作者 刘壮壮 韩东 《航空工程进展》 CSCD 2021年第3期144-152,共9页
直升机的振动问题与加工制造技术紧密相关,降低制造误差可有效减小直升机的振动。为了分析直升机旋翼系统的几何回转精度,基于小位移旋量对零部件装配路径上的关键公差进行建模,通过齐次坐标变换方法对闭环链路上的误差传递进行分析,得... 直升机的振动问题与加工制造技术紧密相关,降低制造误差可有效减小直升机的振动。为了分析直升机旋翼系统的几何回转精度,基于小位移旋量对零部件装配路径上的关键公差进行建模,通过齐次坐标变换方法对闭环链路上的误差传递进行分析,得到旋翼系统几何回转精度模型;在此基础上,与蒙特卡洛仿真相结合,对旋翼系统的实例模型进行分析。结果表明:旋翼桨叶根部在空间内的变动范围近似呈椭球形变化,在旋转过程中存在复杂的波动情况,桨叶根部在桨盘平面内的径向波动误差约为0.58%,在垂直桨盘平面方向的波动相对较大,约为0.89%。 展开更多
关键词 小位移旋量 公差建模 公差分析 误差传递 随机模拟
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