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顶管施工环境影响的有限元计算分析 被引量：68
1
作者 冯海宁 龚晓南 徐日庆 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期1158-1162,共5页
通过二维和三维有限元计算了顶管施工产生的土体变形和土体应力。通过对机头土压力、摩阻力和机头的偏斜几种因素的分别计算,探讨了这几个因素对地表变形的影响,得出了一些有益的结论。
关键词 土力学 顶管 有限元 地表变形 土体应力 城市管线
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高层建筑结构施工力学分析 被引量：42
2
作者 李瑞礼 曹志远 《计算力学学报》 CAS CSCD 1999年第2期157-161,共5页
通常高层结构设计是以建造好结构在使用荷载下的计算模型为依据。然而这是同结构在实际施工过程产生的力学状态有差异的。为此本文将采用超级有限元－有限元耦合法对高层结构进行施工模拟分析，按照施工顺序及施工时的实际情况进行力学... 通常高层结构设计是以建造好结构在使用荷载下的计算模型为依据。然而这是同结构在实际施工过程产生的力学状态有差异的。为此本文将采用超级有限元－有限元耦合法对高层结构进行施工模拟分析，按照施工顺序及施工时的实际情况进行力学分析，从而对保证结构建造全过程的可靠性和安全性，指导选用合理的施工方案。 展开更多
关键词 施工力学 结构分析 超级元 高层建筑
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节理岩体数值计算方法及其应用(二):工程应用 被引量：34
3
作者 朱焕春 Andrieux Patrick 钟辉亚 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期89-96,共8页
叙述了进行岩体工程问题数值分析的一般工作原则、方法和步骤,强调了数值计算对工程实践认识和经验的依赖性。介绍了合理选择岩体力学参数的经验(统计)方法,通过实例比较,认为中国水电工程界岩体强度参数取值可能明显偏低并有可能导致... 叙述了进行岩体工程问题数值分析的一般工作原则、方法和步骤,强调了数值计算对工程实践认识和经验的依赖性。介绍了合理选择岩体力学参数的经验(统计)方法,通过实例比较,认为中国水电工程界岩体强度参数取值可能明显偏低并有可能导致对数值计算结果理解的偏差。通过利用Itasca程序应用实例论述了高地应力条件下研究岩体潜在问题的应力路径法,同时说明了低应力条件下结构面控制问题的模拟方法与实际应用成果。 展开更多
关键词 岩石力学 数值计算 离散元 粒子流 应力 地质结构
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边坡抗滑稳定安全系数的有限元迭代解法 被引量：32
4
作者 李同春 卢智灵 +1 位作者 姚纬明 曹广德 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期446-450,共5页
提出用厚度较小的常规矩形(平面)或立方体(空间)单元来描述滑坡体与岩基之间的接触面,并给出了使滑动面上应力满足摩尔库仑极限条件的非线性迭代算法。在此基础上提出了保留滑动面上最下端单元处于弹性状态的滑坡体抗滑稳定安全系数的... 提出用厚度较小的常规矩形(平面)或立方体(空间)单元来描述滑坡体与岩基之间的接触面,并给出了使滑动面上应力满足摩尔库仑极限条件的非线性迭代算法。在此基础上提出了保留滑动面上最下端单元处于弹性状态的滑坡体抗滑稳定安全系数的有限元迭代解法。这种方法可用于求解2维或3维问题,且能同时给出边坡临界失稳时的位移场和应力场。给出了具有折线滑动面的滑坡体抗滑稳定安全系数计算实例,结果表明该方法有效、合理和可靠。 展开更多
关键词 岩石力学 滑坡体 边坡稳定 安全系数 有限元 接触面
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双轴压缩试验下岩石裂纹扩展的离散元分析 被引量：35
5
作者 张社荣 孙博 +1 位作者 王超 严磊 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期3083-3091,共9页
基于颗粒离散元理论,研究含2条预制裂纹的Hwangdeung花岗岩在双轴压缩试验下的裂纹扩展及破坏模式。研究结果表明:围压对岩石裂纹扩展及破坏模式有显著影响;水平预制裂纹对倾斜预制裂纹的保护作用随着围压的增大而增强;且倾角越大,水平... 基于颗粒离散元理论,研究含2条预制裂纹的Hwangdeung花岗岩在双轴压缩试验下的裂纹扩展及破坏模式。研究结果表明:围压对岩石裂纹扩展及破坏模式有显著影响;水平预制裂纹对倾斜预制裂纹的保护作用随着围压的增大而增强;且倾角越大,水平预制裂纹的保护作用越明显;当预制裂纹倾角α≤75°时,试验停止时微裂纹数目随围压的增加而增大;而当预制裂纹倾角α=90°时,微裂纹数目先增大后减小;试样的起裂应力都随着围压的增加而增大(除α=75°);试样的峰值强度也均随着围压的增大而增大;预制裂纹倾角不同,围压对试样的起裂应力和峰值强度的影响程度不同;相同围压下,不同预制裂纹倾角试样的起裂应力和峰值强度的大小关系无明显规律,而与其具体破坏模式有关;整体来看,当预制裂纹倾角α=60°时,围压对岩体力学特性影响最大。 展开更多
关键词 岩石力学 离散元 多裂纹扩展和搭接 破坏模式 起裂应力 双轴压缩
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爆炸荷载下钢筋混凝土梁的变形和破坏 被引量：33
6
作者 李猛深 李杰 +2 位作者 李宏 施存程 张宁 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期177-183,共7页
利用爆炸压力模拟器进行钢筋混凝土简支梁爆炸冲击实验,详细介绍了实验设计,通过实验系统分析了钢筋混凝土(RC)梁变形破坏特征以及钢筋作用机理和对变形破坏的影响,并建立了RC梁的分离式有限元模型,利用LS-DYNA分析了实验过程,对计算结... 利用爆炸压力模拟器进行钢筋混凝土简支梁爆炸冲击实验,详细介绍了实验设计,通过实验系统分析了钢筋混凝土(RC)梁变形破坏特征以及钢筋作用机理和对变形破坏的影响,并建立了RC梁的分离式有限元模型,利用LS-DYNA分析了实验过程,对计算结果与实验结果进行了比较,分析了误差产生的原因,得到了爆炸冲击荷载作用下RC梁的损伤破坏特征和机理,可为毁伤评估和结构抗爆设计提供参考。 展开更多
关键词 爆炸力学 破坏特征 有限元 钢筋混凝土梁 爆炸荷载
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光滑粒子法与有限元的耦合算法及其在冲击动力学中的应用 被引量：30
7
作者 王吉 王肖钧 卞梁 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期522-528,共7页
扼要讨论了光滑粒子法的离散思想,充分利用光滑粒子法和有限元方法各自的优点,提出了一种初始时刻用有限元建模,计算过程中大变形单元自动转换为光滑粒子的耦合算法。高速碰撞的系列算例说明,耦合算法不但适宜于计算大变形冲击动力学问... 扼要讨论了光滑粒子法的离散思想,充分利用光滑粒子法和有限元方法各自的优点,提出了一种初始时刻用有限元建模,计算过程中大变形单元自动转换为光滑粒子的耦合算法。高速碰撞的系列算例说明,耦合算法不但适宜于计算大变形冲击动力学问题,而且由于集两种方法的优点于一身,可以更高效地模拟一些高速碰撞问题,提高计算效率。 展开更多
关键词 固体力学 耦合算法 光滑粒子法 高速碰撞 有限元
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空中爆炸冲击波的数值模拟研究 被引量：29
8
作者 卢红琴 刘伟庆 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第19期105-108,共4页
采用有限元程序LS-DYNA对集团装药在空中爆炸产生的冲击波进行模拟,将模拟值和Henrych J经验公式计算值进行对比,证明:采用合理的有限元模型可以有效地模拟空中爆炸冲击波的传播过程。在此基础上,进一步就不同单元网格密度和空气状态方... 采用有限元程序LS-DYNA对集团装药在空中爆炸产生的冲击波进行模拟,将模拟值和Henrych J经验公式计算值进行对比,证明:采用合理的有限元模型可以有效地模拟空中爆炸冲击波的传播过程。在此基础上,进一步就不同单元网格密度和空气状态方程参数对模拟精度的影响分别进行分析。结果表明:网格密度越大,模拟精度越高,网格密度需≥2;空气状态方程参数越大,冲击波峰值超压越大。 展开更多
关键词 爆炸力学 状态方程 网格密度 数值模拟 爆炸冲击波 LS-DYNA
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自移式掘进机辅助支护设备立柱力学分析 被引量：27
9
作者 栾丽君 姚立泽 +2 位作者 齐建峰 马慕嘉 顾欣月 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第4期527-530,共4页
为解决自移式掘进机辅助支护设备立柱在实际工作中容易出现故障,给工作人员带来安全隐患的问题.采用传统的力学分析方法对立柱油缸稳定性、活塞杆强度和缸体强度进行验算,并用有限元软件对立柱进行静力学分析.研究结果表明:传统力学分... 为解决自移式掘进机辅助支护设备立柱在实际工作中容易出现故障,给工作人员带来安全隐患的问题.采用传统的力学分析方法对立柱油缸稳定性、活塞杆强度和缸体强度进行验算,并用有限元软件对立柱进行静力学分析.研究结果表明:传统力学分析应用在立柱设计和改进过程中是合理的,有限元软件静力学分析方法可以验证传统力学分析的准确性,并且可以直观地显示最大应力点.两种方法互补使用,使设计过程更加合理,可以提高立柱的安全系数,为同类产品立柱设计和改进提供了参考依据. 展开更多
关键词 掘进机 支护设备 立柱 设计 传统 力学 强度 有限元
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基于CT扫描人体股骨的有限元分析 被引量：25
10
作者 姜海波 葛世荣 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期156-159,共4页
为了明确人体股骨步态过程的力学特性和股骨固有频率对置换术的影响,通过对采集于国人活体的股骨CT图像数据进行分析处理,提取股骨边界曲线利用逆向工程方法生成实体模型。对该模型进行有限元计算、分析得到其步态运动中不同时刻的力学... 为了明确人体股骨步态过程的力学特性和股骨固有频率对置换术的影响,通过对采集于国人活体的股骨CT图像数据进行分析处理,提取股骨边界曲线利用逆向工程方法生成实体模型。对该模型进行有限元计算、分析得到其步态运动中不同时刻的力学特性,重点对国人股骨的振动特性进行分析。根据所得数据,对关节置换后假体松动产生的机理提出了新的观点和看法,认为假体的设计不但要考虑材料的生物相容性和假体固定方式,还要考虑假体固有频率的影响,应避免与股骨的频率相近而产生谐振。该文的结论对于指导关节假体的选材和外形设计有一定的借鉴作用。 展开更多
关键词 工程力学 数值分析 有限元 逆向工程 固有频率
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谈ANSYS与《材料力学》课程教学的有机结合 被引量：26
11
作者 叶勇 《科技情报开发与经济》 2005年第20期216-218,共3页
介绍了有限元分析软件ANSYS在材料力学教学中的应用,将材料力学的教学与ANSYS的数值仿真技术紧密结合在一起,从而使教学中的概念更具体化和形象化,能让学生更好地理解和掌握相关理论和基本概念,同时提高了学生力学分析的基本技能和计算... 介绍了有限元分析软件ANSYS在材料力学教学中的应用,将材料力学的教学与ANSYS的数值仿真技术紧密结合在一起,从而使教学中的概念更具体化和形象化,能让学生更好地理解和掌握相关理论和基本概念,同时提高了学生力学分析的基本技能和计算机操作与软件应用的能力。 展开更多
关键词 材料力学 ANSYS 有限元 教学
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小麦茎秆的抗弯复合材料力学模型 被引量：25
12
作者 胡婷 焦群英 +1 位作者 付志一 王荣 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期279-283,共5页
为研究小麦茎秆的抗弯性能和获得茎秆材料常数,本文首先对小麦茎秆进行了四点弯曲的试验研究。在试验测量数据的基础上建立了小麦茎秆有限元计算模型,该模型考虑了植物材料的正交异性和管壁分层力学参数的变化等情况。本文还将Brazier... 为研究小麦茎秆的抗弯性能和获得茎秆材料常数,本文首先对小麦茎秆进行了四点弯曲的试验研究。在试验测量数据的基础上建立了小麦茎秆有限元计算模型,该模型考虑了植物材料的正交异性和管壁分层力学参数的变化等情况。本文还将Brazier屈曲理论引入小麦茎秆抗弯性能研究中,使用双层复合材料圆柱壳模型,分析得到了纯弯曲时小麦茎秆的曲率弯矩关系。研究结果表明:理论模型能够正确反映小麦茎秆的抗弯行为;局部屈曲是影响小麦茎秆的抗弯性能的重要因素;试验和有限元计算结果与理论解基本吻合。 展开更多
关键词 小麦茎秆 力学模型 屈曲 有限元
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沥青混合料小梁疲劳试验的有限元模拟 被引量：18
13
作者 武建民 李晓军 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期5-8,共4页
小梁重复弯曲试验是评价沥青混凝土抗疲劳性能的一项重要室内试验。根据断裂力学原理,采用有限元方法,模拟计算小梁疲劳试验。结果表明,这种方法的计算结果可以与实际试验结果取得较好的一致性。在深入研究计算模型中的材料参数后,该方... 小梁重复弯曲试验是评价沥青混凝土抗疲劳性能的一项重要室内试验。根据断裂力学原理,采用有限元方法,模拟计算小梁疲劳试验。结果表明,这种方法的计算结果可以与实际试验结果取得较好的一致性。在深入研究计算模型中的材料参数后,该方法可用于评价沥青混合料的抗疲劳性能。 展开更多
关键词 公路工程 沥青混合料 断裂力学 有限元 疲劳试验 小梁重复弯曲试验
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模拟岩石破裂过程的块体单元离散弹簧模型 被引量：23
14
作者 王杰 李世海 +1 位作者 周东 张青波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2355-2362,共8页
在变形体离散元的基础上建立块体单元离散弹簧模型,并应用于岩石破裂过程的数值模拟研究。该模型以连续介质力学理论为基础,将块体单元离散为具有明确物理意义的弹簧系统,通过对弹簧系统的能量泛函求变分获得各弹簧的刚度系数,进而可以... 在变形体离散元的基础上建立块体单元离散弹簧模型,并应用于岩石破裂过程的数值模拟研究。该模型以连续介质力学理论为基础,将块体单元离散为具有明确物理意义的弹簧系统,通过对弹簧系统的能量泛函求变分获得各弹簧的刚度系数,进而可以直接利用弹簧刚度求解单元的变形和应力,提高计算效率。以重力作用下的岩质边坡计算为例,通过与传统的有限元进行对比,验证该模型弹性计算结果的正确性。在该基础上,引入Mohr-Coulomb与最大拉应力的复合破坏准则,判断单元的破坏状态及破裂方向。当单元的内部破坏面确定后,则通过块体切割的方式实现单元破坏,并建立单元边界和单元内部的双重破裂机制,实现块体由连续到非连续的破裂过程,进而显示的模拟裂纹的形成和扩展。最后,以巴西圆盘劈裂、单轴压缩破裂以及三点弯曲梁等典型算例验证该方法,结果表明该方法可以较好地模拟拉伸、压剪等应力状态下裂纹的形成和扩展,从而可模拟岩石介质由连续到非连续的破裂过程。 展开更多
关键词 岩石力学 离散弹簧 单元破裂 裂纹扩展
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级配碎石基层对沥青路面反射裂缝抑制机理分析 被引量：23
15
作者 张海 马光超 +1 位作者 张敏江 马静 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第2期247-252,共6页
目的研究级配碎石过渡层沥青路面结构面层的有效应力强度因子的变化,为沥青路面结构合理设置级配碎石过渡层提供理论依据.方法基于ABAQUS有限元计算方法,运用断裂力学理论对级配碎石沥青路面结构和常规半刚性沥青路面结构的应力强度因... 目的研究级配碎石过渡层沥青路面结构面层的有效应力强度因子的变化,为沥青路面结构合理设置级配碎石过渡层提供理论依据.方法基于ABAQUS有限元计算方法,运用断裂力学理论对级配碎石沥青路面结构和常规半刚性沥青路面结构的应力强度因子进行对比分析,研究级配碎石厚度和模量、面层模量、基层模量的变化对沥青面层应力强度因子的影响.结果沥青面层结构下设置级配碎石过渡层,可以大大减小面层底部裂缝的应力强度因子,推荐级配碎石层厚度为10~15 cm.结论级配碎石可以有效地减缓基层反射裂缝向上的扩展,适当增加级配碎石基层厚度和模量、半刚性基层模量,可进一步提高级配碎石抑制反射裂缝扩展的效果. 展开更多
关键词 级配碎石 反射裂缝 断裂力学 有限元法
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非均匀温度分布冻土墙围护深基坑开挖的有限元数值模拟 被引量：17
16
作者 杨更社 张晶 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期316-320,共5页
通过对冻土墙的温度场分析,考虑冻土墙温度分布的不均匀性,采用分段近似的方法对冻土墙围护深基坑开挖进行了有限元数值模拟,计算基坑变形,并与平均温度条件下冻土墙围护深基坑开挖的计算结果进行对比分析,得出一些有意义的结论,为冻土... 通过对冻土墙的温度场分析,考虑冻土墙温度分布的不均匀性,采用分段近似的方法对冻土墙围护深基坑开挖进行了有限元数值模拟,计算基坑变形,并与平均温度条件下冻土墙围护深基坑开挖的计算结果进行对比分析,得出一些有意义的结论,为冻土墙的设计和施工提供了一些有价值的参考信息。 展开更多
关键词 非均匀温度 深基坑 开挖 有限元 数值模拟 土力学 冻土墙 变形
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弹性力学的实时神经计算原理与数值仿真 被引量：18
17
作者 孙道恒 胡俏 徐灏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期348-353,共6页
针对现代结构分析的特点，提出了基于神经网络结构的弹性力学分析原理；给出求解该问题的网络———改进的Ｈｏｐｆｉｅｌｄ和ＴＨ网络．提出用ＢＰ网络来实现单元刚度矩阵的实时计算．最后。
关键词 神经网络 弹性力学 有限元 实时计算 数值仿真
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轴压比对方钢管混凝土框架延性影响的有限元分析 被引量：13
18
作者 王铁成 卢明奇 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期70-75,共6页
为了研究框架柱的轴压比对方钢管混凝土框架延性的影响,建立了方钢管混凝土框架结构的非线性有限元分析模型。将该模型的计算结果与方钢管混凝土框架结构在低周反复荷载作用下试验所得的滞回曲线进行对比,可见模型的计算结果较为精确,... 为了研究框架柱的轴压比对方钢管混凝土框架延性的影响,建立了方钢管混凝土框架结构的非线性有限元分析模型。将该模型的计算结果与方钢管混凝土框架结构在低周反复荷载作用下试验所得的滞回曲线进行对比,可见模型的计算结果较为精确,可以应用于框架的结构分析中。利用此模型对在低周反复荷载作用下的、轴压比不同的方钢管混凝土框架结构进行了有限元分析,并对其滞回曲线和位移延性系数进行了对比分析。结果表明:随着边柱和中柱轴压比的增大,框架延性降低。 展开更多
关键词 工程力学 轴压比 方钢管混凝土 框架 延性 有限元
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基于六面体覆盖的三维数值流形方法的理论探讨与应用 被引量：15
19
作者 郑榕明 张勇慧 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1745-1754,共10页
介绍了基于六面体单元的三维数值流形方法的基本理论,并在六面体单元中采用了有限元中C8型等参单元的形函数作为流形元中的覆盖函数。推导了相应平衡方程的刚度、初始应力、点荷载、体荷载、惯性力、固定点、法向接触、切向接触和摩擦... 介绍了基于六面体单元的三维数值流形方法的基本理论,并在六面体单元中采用了有限元中C8型等参单元的形函数作为流形元中的覆盖函数。推导了相应平衡方程的刚度、初始应力、点荷载、体荷载、惯性力、固定点、法向接触、切向接触和摩擦力子矩阵。在二维接触中,切向应力和摩擦力的方向很容易沿着接触边得到,但在三维问题中要在接触面上确定该方向则非常困难,这也是所有计算方法在遇到三维接触时的难题。引入了向量理论和迭代方法,避开了相应困难的干扰。最后,给出了一个简单的地下失稳算例,证明了该三维方法的正确性。 展开更多
关键词 岩石力学 三维数值流形方法 六面体 覆盖函数 三维接触 点荷载
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全附体潜艇流噪声数值计算 被引量：17
20
作者 曾文德 王永生 杨琼方 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1204-1208,共5页
运用计算流体力学(CFD)和边界元(BEM)相结合的方法,预报全附体潜艇流噪声,得到特征点的总声级和潜艇声场指向性分布规律。首先建立具有全部附体潜艇的几何模型并对流场计算域进行全结构化网格空间离散,然后采用雷诺时均方法(RANS)计算... 运用计算流体力学(CFD)和边界元(BEM)相结合的方法,预报全附体潜艇流噪声,得到特征点的总声级和潜艇声场指向性分布规律。首先建立具有全部附体潜艇的几何模型并对流场计算域进行全结构化网格空间离散,然后采用雷诺时均方法(RANS)计算潜艇定常流体特性,得到的艇体阻力和压力系数与文献提供试验值吻合良好。再以流场定常计算结果为初值,计算潜艇非定常流动特性,得到声偶极源项,作为边界元求解辐射声场的输入量。声场计算通过在频域中求解福茨.威廉姆-霍金斯方程(FW-H)方程来完成。计算得到了潜艇表面的辐射声源强度分布,验证了流动转捩区是主要的发声部位,并分析了不同频率下声指向性的变化规律。计算所得结果与一般声学规律较为吻合。 展开更多
关键词 流体力学 潜艇 边界元 流噪声 声指向性
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