同轴激光辅助电纺射流检测

1

作者 叶瑞芳 施哲钰 +2 位作者 孙正涛 王翔 崔长彩 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期24-32,共9页

针对静电纺丝射流直径小、速度快,不易检测的难题,提出一种带同轴激光辅助的静电纺丝射流检测方法。基于光波导传输原理,激光经由光纤传导到同轴针内针出口处与纺丝射流耦合,有效增强了射流与背景的对比度。结合图像处理技术,对比分析... 针对静电纺丝射流直径小、速度快,不易检测的难题,提出一种带同轴激光辅助的静电纺丝射流检测方法。基于光波导传输原理,激光经由光纤传导到同轴针内针出口处与纺丝射流耦合,有效增强了射流与背景的对比度。结合图像处理技术,对比分析有激光辅助和无激光辅助的静电纺丝射流图像的演变规律,并在此基础上探索辅助激光的最佳功率。实验结果表明,同轴激光辅助有助于增强射流的可检测性,最适于射流检测的激光功率为4 mW;在射流稳定阶段,有光辅助下射流平均可视化长度为10.79 mm,无光辅助射流平均可视化长度为5.68 mm,有光辅助下射流可视化长度平均提升了89.81%;对于细小射流,有光辅助下射流平均可视化长度为5.36 mm,无光辅助射流平均可视化长度为3.33 mm,有光辅助下射流可视化长度平均提升了60.74%。因此,引入同轴激光能有效提高静电纺丝射流的可检测性,为微纳喷印的实时检测提供了一种新思路。 展开更多

关键词 静电纺丝 同轴激光 激光辅助 射流检测

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基于光线追迹非同轴激光雷达重叠因子影响因素的分析研究 被引量：1

2

作者 张寅超 王立福 +6 位作者 王琛 孙雨婷 陈思颖 郭磐 檀望舒 蒋玉蓉 陈和 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期213-220,共8页

重叠因子是影响激光雷达系统探测近距离大气的一个关键因素,对其进行精确计算有利于获得更准确的探测结果.为此,提出了一种通过光线追迹获得非同轴激光雷达系统重叠因子的仿真方法.该方法利用ZEMAX分别对载入真实机械结构的发射系统和... 重叠因子是影响激光雷达系统探测近距离大气的一个关键因素,对其进行精确计算有利于获得更准确的探测结果.为此,提出了一种通过光线追迹获得非同轴激光雷达系统重叠因子的仿真方法.该方法利用ZEMAX分别对载入真实机械结构的发射系统和望远镜接收系统进行光线追迹,确定出同一距离处激光强度分布和望远镜的视场函数分布,通过计算重叠区域被望远镜视场函数加权后的激光强度占激光总强度的比例,可得到该距离处的重叠因子,最后通过不同距离处的重叠因子拟合出完整的重叠因子廓线.此外,利用此方法对一套激光雷达系统进行了几何因子廓线仿真,并分析了系统轴间距、光轴失调角度、激光发散角、望远镜视场角以及次镜机械遮挡对系统重叠因子廓线的影响.仿真结果表明当激光光轴偏离望远镜光轴的角度等于望远镜视场角和激光发散角差值的1/2时,远场的重叠因子不能达到1,这对激光雷达系统的设计和安装提出了更高的要求. 展开更多

关键词 非同轴激光雷达 光线追迹 机械遮挡 重叠因子 失调

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非同轴激光雷达重叠因子的自校正系统设计

3

作者 闫庆 高丰佳 +2 位作者 徐鑫鑫 高飞 华灯鑫 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期315-324,共10页

受振动,温度,预紧力变化等外部环境因素影响,激光雷达系统的激光发射光轴和望远镜接收光轴会发生变化,导致激光雷达系统的重叠因子发生变化,进而影响激光雷达系统的远场探测精度与探测稳定性。针对非同轴激光雷达提出开展重叠因子自校... 受振动,温度,预紧力变化等外部环境因素影响,激光雷达系统的激光发射光轴和望远镜接收光轴会发生变化,导致激光雷达系统的重叠因子发生变化,进而影响激光雷达系统的远场探测精度与探测稳定性。针对非同轴激光雷达提出开展重叠因子自校正的软硬件系统设计,采用二相电机驱动,具有自锁功能的蜗轮蜗杆发射光轴较正平台设计并搭建了激光发射光轴倾角调节系统,并以激光回波信号强度为校正判据寻找非同轴激光雷达系统收发光轴的最佳匹配位置。自校正过程采用粗扫描和细扫描相结合的方式,以实现校正精度和校正效率的综合考量,其中粗扫描采用环形扫时序,可在961 s内将激光发射光轴锁定在0.4 mrad×0.4 mrad倾角范围内;细扫描采用S形时序,可在441 s内实现激光发射光轴0.02 mrad的倾角调节精度。自校正前后的大气回波距离平方修正信号表明,设计的自校正系统能够实现非同轴激光雷达系统重叠因子的有效校正,并提升系统探测性能,为全天时,无人值守的激光雷达大气探测提供支持。 展开更多

关键词 非同轴激光雷达 重叠因子 自校正 回波信号强度法 粗细结合的扫描时序

原文传递

同轴激光束在圆柱类零件圆柱度检测方面的应用 被引量：1

4

作者 刘旭东 刘冬 +1 位作者 李超 董渊 《长春大学学报》 2013年第4期382-384,429,共4页

设计了一种能够实现高精度、非接触、全场测量圆柱度的无损检测方法。利用同轴激光束的传输特性设计实验来检测圆柱零件的圆柱度误差,得到的实验结果与实验理论相吻合,证实了实验理论的正确性。并可以推广到该类零件其他形状误差的检验... 设计了一种能够实现高精度、非接触、全场测量圆柱度的无损检测方法。利用同轴激光束的传输特性设计实验来检测圆柱零件的圆柱度误差,得到的实验结果与实验理论相吻合,证实了实验理论的正确性。并可以推广到该类零件其他形状误差的检验中,为该类零件检测研究提供了一个新方向。 展开更多

关键词 同轴激光束 圆柱度误差评价 无损检测

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日本川崎重工利用碘·YAG同轴激光实现高速焊接

5

作者 冯梅 《电焊机》 2002年第12期48-48,共1页

关键词 日本 川崎重工 碘·YAG同轴激光 高速焊接 激光焊

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日本川崎重工利用碘、YAG同轴激光实现高速焊接

6

作者 佳奔 《上海机电进出口贸易》 2003年第2期36-36,共1页

关键词 日本川崎重工 碘 YAG 同轴激光 高速焊接

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同轴送粉激光熔覆气泡逃逸行为及分布研究 被引量：1

7

作者 徐磊 王匀 +2 位作者 许桢英 倪旺 闫金金 《精密成形工程》 北大核心 2023年第1期137-145,共9页

目的获取Inconel 718合金在同轴送粉激光熔覆过程中,熔池内气泡的动态行为及熔覆层中气孔缺陷的分布规律。方法建立熔池内部气泡力学模型和方程,考虑气泡浮力、重力、气泡和熔液相对运动产生的黏滞力,以及熔液对流带来的拖曳力等力的综... 目的获取Inconel 718合金在同轴送粉激光熔覆过程中,熔池内气泡的动态行为及熔覆层中气孔缺陷的分布规律。方法建立熔池内部气泡力学模型和方程,考虑气泡浮力、重力、气泡和熔液相对运动产生的黏滞力,以及熔液对流带来的拖曳力等力的综合作用,着重研究浮力、拖曳力对气泡逃逸行为的影响,并计算不同条件下的气泡逃逸时间;搭建“三明治”观测平台,原位观测在熔覆过程中熔池内气泡的动态行为,获取熔池寿命;进行单因素Inconel718合金同轴送粉激光熔覆实验,探究熔覆层气孔缺陷的分布规律。结果熔池寿命通常在0.2~0.4 s;熔池内气泡直径临界值约为60μm,当熔池内气泡直径大于60μm时更容易通过自身浮力逸出,与单因素实验获得的熔覆层中96.94%的气孔缺陷直径小于60μm具有较好的一致性;对熔覆层气孔缺陷表征发现,浮力对临界直径以下气泡运动状态的影响一般小于拖曳力。结论Inconel718合金在激光熔覆过程中,熔池内气泡大小存在临界值,且主要受浮力向上运动及受拖曳力随熔池对流运动的影响,熔覆层中气孔缺陷倾向于分布在对流路径上。 展开更多

关键词 同轴送粉激光熔覆 Inconel 718 气泡逃逸 受力分析 气孔分布

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10km高速同轴激光器的研究 被引量：1

8

作者 李林科 刘倚红 +1 位作者 曹芳 徐红春 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2010年第9期107-110,共4页

对速率10Gb/s传输距离可达10km的高速同轴连接型光发射组件(TOSA,又称高速同轴激光器)进行了研究。通过对该器件的光学结构和电高频性能等核心部分的深入分析和优化设计,成功研制出了可直接应用于小型化10Gb/sXFP光收发合一模块的TOSA... 对速率10Gb/s传输距离可达10km的高速同轴连接型光发射组件(TOSA,又称高速同轴激光器)进行了研究。通过对该器件的光学结构和电高频性能等核心部分的深入分析和优化设计,成功研制出了可直接应用于小型化10Gb/sXFP光收发合一模块的TOSA。测试结果表明,在10.709Gb/s的调制速率下,消光比大于7dB,光眼图裕量大于15%,其整体性能达到了国外同类产品的先进水平。 展开更多

关键词 激光器 光耦合 光发射组件 高速同轴激光器

原文传递

激光一同轴电弧复合焊接热源焊接 被引量：23

9

作者 陈彦斌 徐庆鸿 苏彦东 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第4期239-243,共5页

在建立和研究空心钨极电弧的基础上，对激光一同轴电弧复合焊接热源焊接特性进行了深入研究。试验结果表明，激光与电弧相互作用增强的效果十分显著，采用同轴电弧作为辅助热源增大焊接熔深的效力优于激光一旁轴电弧复合焊接热源焊接效... 在建立和研究空心钨极电弧的基础上，对激光一同轴电弧复合焊接热源焊接特性进行了深入研究。试验结果表明，激光与电弧相互作用增强的效果十分显著，采用同轴电弧作为辅助热源增大焊接熔深的效力优于激光一旁轴电弧复合焊接热源焊接效果。在试验的基础上，得到了激光一同轴电弧复合焊接热源焊接熔深的变化规律。 展开更多

关键词 激光同轴电弧 复合热源 焊接 复合焊接

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一种亚纳米级分辨力同轴式激光轮廓测量系统 被引量：1

10

作者 陈嘟 周肇飞 黄伟 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2003年第1期73-76,共4页

分析了一种同轴式激光轮廓测量系统的工作原理,开发出了一套基于WINDOWS的测量控制软件,使它具有自动控制、数据采集、信息处理及结果输出等功能,可以用三维图形直观显示被测量物体表面微观形貌、进行多种表面粗糙度参数计算。此测量系... 分析了一种同轴式激光轮廓测量系统的工作原理,开发出了一套基于WINDOWS的测量控制软件,使它具有自动控制、数据采集、信息处理及结果输出等功能,可以用三维图形直观显示被测量物体表面微观形貌、进行多种表面粗糙度参数计算。此测量系统的分辨力优于0.1nm,重复性2σ优于1.2nm。 展开更多

关键词 亚纳米级分辨力 同轴式激光轮廓测量系统 轮廓仪 测量控制 数据处理 工作原理 超精密加工

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激光同轴送粉增材制造工艺调控研究 被引量：2

11

作者 孙军浩 庞小通 +1 位作者 朱彦彦 李铸国 《电焊机》 2020年第9期256-261,共6页

基于激光同轴送粉沉积技术,对316L不锈钢增材制造构件的成形控制进行研究。分析了打印平面位置及层高对接头尺寸的影响,建立了接头尺寸和工艺参数之间的回归关系模型。结果表明,当打印平面处于激光焦点所在的平面时,打印平面随实际层高... 基于激光同轴送粉沉积技术,对316L不锈钢增材制造构件的成形控制进行研究。分析了打印平面位置及层高对接头尺寸的影响,建立了接头尺寸和工艺参数之间的回归关系模型。结果表明,当打印平面处于激光焦点所在的平面时,打印平面随实际层高的波动会发生自动反馈调节的过程;实际层高随设定层高进行自动调节,直到实际层高和设定层高基本保持一致,不同粉末沉积率下存在最佳的层高设定值;得到接头尺寸和工艺参数之间的回归模型,并优化工艺制备出成形较好的单壁和实体增材构件。 展开更多

关键词 激光同轴送粉 增材制造 工艺调控 回归模型 构件成形

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2219-T6激光同轴辅助搅拌摩擦焊性能与组织分析 被引量：5

12

作者 张婧 封小松 +1 位作者 许辉 高嘉爽 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期82-86,133,共6页

对2219-T6铝合金激光同轴辅助搅拌摩擦焊接头的宏观形貌、力学性能及显微组织进行了研究.结果表明,激光辅助热源的加入有助于消除金属塑性流动不充分引起的隧道缺陷,提升接头性能,但激光功率过大会加剧焊缝软化而使性能下降.激光辅助热... 对2219-T6铝合金激光同轴辅助搅拌摩擦焊接头的宏观形貌、力学性能及显微组织进行了研究.结果表明,激光辅助热源的加入有助于消除金属塑性流动不充分引起的隧道缺陷,提升接头性能,但激光功率过大会加剧焊缝软化而使性能下降.激光辅助热源使焊核区扩大,且焊核区中θ相(Al2Cu)增大,但对热力影响区的显微组织无明显影响.通过固溶+人工时效方法的焊后热处理以显著提升接头强度(从母材强度的76%提升100%).加入激光的焊核区及热力影响区在热处理后晶粒尺寸相比不加入激光有所减小,且激光功率越大,对应的晶粒尺寸越小. 展开更多

关键词 激光同轴辅助搅拌摩擦焊 力学性能 显微组织 焊后热处理

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同轴空心激光检测圆柱内孔圆度误差的方法研究 被引量：1

13

作者 李超 申力 施斐斐 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第A01期1-4,共4页

文中提出了一种基于同轴空心激光检测圆柱形内孔圆度误差的新方法。根据圆锥透镜的几何光学特性和圆柱内孔的物理结构特征，设计了一种一次反射检测光学系统，并进行了实验，实现了对某圆柱内孔圆度误差的测量。采用最小二乘法分析了测... 文中提出了一种基于同轴空心激光检测圆柱形内孔圆度误差的新方法。根据圆锥透镜的几何光学特性和圆柱内孔的物理结构特征，设计了一种一次反射检测光学系统，并进行了实验，实现了对某圆柱内孔圆度误差的测量。采用最小二乘法分析了测量数据，结果表明：检测精度可达0．1μm。该方法具备非破坏性、非接触、高精度、低成本等优点，可广泛用于检测形变和位置误差。 展开更多

关键词 几何光学 同轴空心激光 圆柱内孔 圆锥透镜 圆度误差

原文传递

激光同轴送粉增材制造薄壁试样的温度演化

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作者 王霞 王维 《科技创新与应用》 2022年第1期68-70,共3页

采用实验和ANSYS Mechanical APDL有限元仿真相结合的方式,研究激光同轴送粉增材制造薄壁试样时,温度随时间、空间的演变特性。结果表明,在增材制造过程中,基板上的节点温度随时间波动上升,在停光后一定时间内依旧保持升温趋势。随试样... 采用实验和ANSYS Mechanical APDL有限元仿真相结合的方式,研究激光同轴送粉增材制造薄壁试样时,温度随时间、空间的演变特性。结果表明,在增材制造过程中,基板上的节点温度随时间波动上升,在停光后一定时间内依旧保持升温趋势。随试样层数增加,熔池温度上升,热影响区范围扩大。冷却时,极限温差急速下降,温度梯度不断减小。 展开更多

关键词 激光同轴送粉增材制造 薄壁试样 温度场模拟

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同轴空心激光检测圆柱内孔圆度误差的方法研究(英文)

15

作者 李超 申力 施斐斐 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第S1期9-12,共4页

文中提出了一种基于同轴空心激光检测圆柱形内孔圆度误差的新方法。根据圆锥透镜的几何光学特性和圆柱内孔的物理结构特征,设计了一种一次反射检测光学系统,并进行了实验,实现了对某圆柱内孔圆度误差的测量。采用最小二乘法分析了测量数... 文中提出了一种基于同轴空心激光检测圆柱形内孔圆度误差的新方法。根据圆锥透镜的几何光学特性和圆柱内孔的物理结构特征,设计了一种一次反射检测光学系统,并进行了实验,实现了对某圆柱内孔圆度误差的测量。采用最小二乘法分析了测量数据,结果表明:检测精度可达0.1μm。该方法具备非破坏性、非接触、高精度、低成本等优点,可广泛用于检测形变和位置误差。 展开更多

关键词 几何光学 同轴空心激光 圆柱内孔 圆锥透镜 圆度误差

原文传递

激光同轴送粉增材较高试样温度场的传热特性

16

作者 王霞 王维 《现代制造技术与装备》 2021年第9期40-41,共2页

采用ANSYS Mechanical中的ANSYS参数化设计语言(ANSYS Parametric Design Language,APDL)模拟激光同轴送粉增材制造较高试样的温度场,分析其传热特性。结果表明:当试样高度较小时,基板最低温度会随高度增大而增大;当试样高度达到一定数... 采用ANSYS Mechanical中的ANSYS参数化设计语言(ANSYS Parametric Design Language,APDL)模拟激光同轴送粉增材制造较高试样的温度场,分析其传热特性。结果表明:当试样高度较小时,基板最低温度会随高度增大而增大;当试样高度达到一定数值后,会导致温度逐渐下降;随着试样高度增加,基板高温区域逐步向试样投影区靠拢,范围缩小,但熔池温度略有上升;随着高度增加,节点热循环曲线中谷值温度增加,冷却时降温速率增大。 展开更多

关键词 激光同轴送粉 增材制造 有限元分析 温度场模拟

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中心射线—激光—原点同轴摄影法用于脑立体定向术

17

作者 陈信康 马安保 《立体定向和功能性神经外科杂志》 1990年第3期40-42,共3页

本文研制成一种命名为中心射线—激光—原点同轴定向摄影装置,包括中心射线校正器,激光瞄准器及辅助装置。本法可提高定向手术的精确度,提高定向手术的成功率,简化定向手术的摄影步骤。

关键词 中心射线—激光—原点同轴摄影法 立体定位技术 定向仪

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激光送粉增材制造Fe-Mn-Si基形状记忆合金组织与性能 被引量：7

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作者 姚聪 李瑞迪 +1 位作者 袁铁锤 牛朋达 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3081-3087,共7页

为了探索简单高效且能制备出具有复杂形状、优异性能的Fe-Mn-Si基形状记忆合金的新工艺,采用激光同轴送粉沉积工艺制备Fe-Mn-Si基形状记忆合金,并研究其组织结构、机械性能和形状记忆性能。研究结果表明:沉积态Fe-Mn-Si基形状记忆合金由... 为了探索简单高效且能制备出具有复杂形状、优异性能的Fe-Mn-Si基形状记忆合金的新工艺,采用激光同轴送粉沉积工艺制备Fe-Mn-Si基形状记忆合金,并研究其组织结构、机械性能和形状记忆性能。研究结果表明:沉积态Fe-Mn-Si基形状记忆合金由γ−奥氏体和ε−马氏体组成,且母相奥氏体基体内有大量层错存在。沉积态Fe-Mn-Si基形状记忆合金室温下的名义屈服强度为508 MPa,拉伸强度为1030 MPa,伸长率达31%,最大可回复变形量为3.6%,其形状记忆性能优于传统固溶态变形加工Fe-Mn-Si基形状记忆合金的形状记忆性能。因此,采用激光增材制造技术制备Fe-Mn-Si基形状记忆合金具有广阔的前景。 展开更多

关键词 激光同轴送粉沉积 铁锰硅 形状记忆合金 形状记忆性能

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搭接率对送丝激光熔覆层的影响 被引量：1

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作者 王涵 周伟民 +1 位作者 闵国全 宋志棠 《现代制造技术与装备》 2019年第3期149-150,153,共3页

以316L不锈钢焊丝为原材料,利用光学金相显微镜观察不同搭接率(OL,overlap)下同轴送丝激光增材制造(Co-WLAM,coxial wire laser additive manufacturing)的平面熔覆层的表面和截面形貌。通过分析熔覆层表面起伏值和截面组织形貌,得出Co-... 以316L不锈钢焊丝为原材料,利用光学金相显微镜观察不同搭接率(OL,overlap)下同轴送丝激光增材制造(Co-WLAM,coxial wire laser additive manufacturing)的平面熔覆层的表面和截面形貌。通过分析熔覆层表面起伏值和截面组织形貌,得出Co-WLAM在单层平面熔覆中合适的OL范围为40%～60%,若OL过小,会得到波浪形起伏的表面;OL过大,则会出现过度搭接或成形缺陷问题。 展开更多

关键词 送丝激光 增材制造 同轴环形激光 搭接率

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激光辐照下粉末颗粒物态变化特征

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作者 杨义成 徐富家 +3 位作者 黄瑞生 蒋宝 武鹏博 杜兵 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期78-83,I0007,共7页

激光与粉末颗粒交互作用后粉末颗粒的物态是目前制约激光同轴送粉加工工艺持续提升的核心要素之一.利用背影增效瞬态影像高速摄影方法清晰获取了激光辐照下粉末颗粒状态随时间变化规律,构建出了激光作用下粉末颗粒飞行过程的动力学模型... 激光与粉末颗粒交互作用后粉末颗粒的物态是目前制约激光同轴送粉加工工艺持续提升的核心要素之一.利用背影增效瞬态影像高速摄影方法清晰获取了激光辐照下粉末颗粒状态随时间变化规律,构建出了激光作用下粉末颗粒飞行过程的动力学模型,对光粉作用区内不同物态特征粒子的演化规律进行了系统研究.结果表明,光粉交互作用区约70%的粉末粒子受到激光辐照,强激光辐照下粒子表面瞬间气化产生高温等离子体形成的反冲作用力是改变粉末粒子运动轨迹和运动速度的原因;激光辐照下粒子运动加速度与“慧尾”长度之间存在映射关系,“慧尾”长度越长,粒子运动加速度越大;粉末粒子的亮度信息在统计学规律上可以定性表征激光辐照下粉末粒子的物态. 展开更多

关键词 激光同轴送粉 粉末颗粒 物态特性 动力学特征

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