波纹管碟簧组件计算书

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碟簧计算方法范文

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碟簧计算方法范文碟簧是一种弹簧,具有较大的弹性变形和能量储存能力。

它被广泛应用于各种机械设备中,例如汽车悬挂系统、工业机器人、仪器仪表等。

在设计和计算碟簧时,需要考虑诸多因素,包括负荷、变形、应力等,下面将详细介绍碟簧的计算方法。

首先,碟簧的设计应从预设的工况出发。

确定工作载荷和工作变形,根据这些要求来选择合适的材料和尺寸。

碟簧的计算主要涉及以下几个方面:1.载荷的估算。

根据碟簧所受的载荷类型,可以分为压力载荷、弯曲载荷和复合载荷。

对于不同类型的载荷,采用不同的计算方法。

压力载荷可通过压力力学基本原理计算,弯曲载荷则需要应用弯曲理论进行计算。

2.变形的计算。

通过对碟簧材料特性的了解,可以计算出碟簧在不同载荷下的变形。

例如,对于压力载荷,可以使用弹性模量和碟簧的槽度参数来计算碟簧的变形。

3.应力的计算。

在碟簧的设计中,需要考虑其所受的应力情况,以确保碟簧在工作过程中不会发生损坏。

对于碟簧的应力计算,可以采用复杂弹性理论或远离理论进行计算。

4.材料选择。

选择合适的碟簧材料对于碟簧的设计至关重要。

常见的材料有弹性体、铁、钢等。

根据不同的工作条件,选择具有合适的弹性模量和抗拉强度的材料。

5.尺寸的确定。

在碟簧的设计中,还需要合理确定碟簧的尺寸,以满足设计要求。

通过计算碟簧的长度、厚度、半径等尺寸参数,确定最终的尺寸。

在进行碟簧计算时,还需要注意以下几个关键点:1.安全系数的选择。

为了确保碟簧在负荷下的可靠性,通常会应用安全系数来进行设计。

这个系数取决于碟簧的应用领域和要求。

2.温度的影响。

碟簧在工作过程中可能会受到温度的影响,特别是在高温环境下工作的碟簧。

因此,在计算碟簧时需要考虑温度对碟簧性能的影响,例如弹性模量的变化。

3.磨损和疲劳的考虑。

长时间的使用可能会导致碟簧的疲劳损伤,因此在计算中需要考虑疲劳寿命和磨损损伤,以确保碟簧的使用寿命。

总的来说,碟簧的计算方法涉及到载荷估算、变形计算、应力计算、材料选择、尺寸确定等多个方面。

碟形弹簧的介绍及选型计算说明

碟形弹簧的介绍及选型计算说明

mm mm
N
MPa
mm
mm
N N/mm
2.80 0.000
0
0
0
0
0
2.80 0.000
0
9783
2.77 0.032 311 -123
59
68 -64 2.77 0.032 311 9625
2.74 0.064 616 -245 120 134 -129 2.74 0.064 616 9473
2.70 0.096 917 -366 182 200 -193 2.70 0.096 917 9327
2.29 0.512 4487 -1816 1108 981 -1031 2.29 0.512 4487 8022
2.26 0.544 4743 -1919 1188 1036 -1095 2.26 0.544 4743 7967
2.22 0.576 4997 2.19 0.608 5250
-2020 -2120
1270 1089 -1160 2.22 1353 1141 -1224 2.19
0.576 0.608
4997 5250
7918 7876
2.16 0.640 5501 -2218 1437 1193 -1289 2.16 0.640 5501 7840
2.13 0.672 5752 -2316 1523 1244 -1353 2.13 0.672 5752 7811
尺寸 外径
内径
厚度 减薄碟簧厚度 弹簧高度
材料 杨氏模量E
1 弹簧
1
De= 35.50 mm
Di= 18.30 mm
t=
2.00 mm
t'=

弹簧设计计算

弹簧设计计算

D(mm)
K1
Fc(N)
100
0.686
62724.63
100
0.686
15846.15
100
0.686
9093.29
分别为959219N和15846N)均大于工作载荷F(13186.81N),所 。
F/Fc 0.210 0.832 荷F下的变形量)
4*E 824000
1-μ² 0.91
碟簧片数 5
0.384
.2-2查得)
Fσ(许用载荷)/N 48000 13100 8610
f=0.75·h0 f(变形量)/mm
1.65 2.1 2.63
σⅡ或σⅢ/Mpa
1420 1050 1240
t代替
5/32
0.15625
H0/t 1.366666667
H0/t-1 0.366666667
C2验算
(H0/t-1)²
h0(碟簧压平时
H0
变形量)/mm (自由高度)/mm
A100
100
51
6
2.2
8.2
B100
100
51
3.5
2.8
6.3
C100
100
51
2.7
3.5
6.2
由C=D/d=100/51=1.96 从表7.2-5查得系数 K1=0.686
D(外径)/mm d(内径)/mm
C
100
51
1.96
⑴ 采用A系列外径D=100mm 碟形复合组合弹簧(A100-1GB/T1972-1992)
Fc(N)
h0/t
A100
2.2
6
13186.81

碟簧计算方法范文

碟簧计算方法范文

碟簧计算方法范文碟簧是一种常用的弹簧装置,常用于汽车避震系统、工程机械和家用电器中。

它由一根金属带组成,可以在外力作用下发生弯曲变形,从而产生弹性力。

碟簧的计算方法主要包括如下几个方面:设计规范的选择、碟片数量和布置、材料选择、弹性系数计算、碟簧的刚度和挠度计算。

首先,设计规范的选择是碟簧计算中的首要步骤。

不同的应用领域需要遵守不同的设计规范,如汽车工程师可以遵循SAEJ1231和J1864标准。

选择适当的设计规范有利于确保碟簧的性能和安全。

其次,需要确定碟簧的数量和布置。

碟簧的数量和布置会影响系统的刚度和性能。

通常情况下,碟簧的数量越多,整体的刚度越大。

此外,碟簧的布置需要根据具体应用情况进行设计,以满足特定的载荷和挠度要求。

材料选择是碟簧计算中的另一个重要因素。

常见的碟簧材料有钢、铁、铝和合金等。

材料的选择应综合考虑碟簧的强度、刚度、耐疲劳性和耐腐蚀性等要求,同时还要考虑制造成本和重量等因素。

确定材料后,需要计算碟簧的弹性系数。

弹性系数是衡量材料抵抗弯曲变形的能力的指标,通常用弹性模量表示。

计算弹性系数需要考虑材料的力学性能和几何特征。

碟簧的弹性系数主要取决于材料的弹性模量和几何形状。

通过弹性系数和几何尺寸,可以计算碟簧的刚度和挠度。

碟簧的刚度是指在受到一定荷载时产生的变形量和恢复力的关系。

碟簧的挠度是指在受到荷载时,碟簧发生的最大变形量。

这些计算可以通过解析方法、数值模拟和试验等途径进行。

在碟簧计算中,还需要考虑碟簧的疲劳寿命。

碟簧在长期受到往复荷载作用下,会发生疲劳破坏。

为了保证碟簧在使用寿命内不会发生破坏,需要进行疲劳强度计算。

这可以通过应力振幅和循环寿命之间的关系来进行。

综上所述,碟簧计算方法需要依次进行设计规范的选择、碟片数量和布置的确定、材料选择、弹性系数计算、碟簧的刚度和挠度计算以及疲劳寿命的评估。

通过这些计算,可以确保碟簧在设计和使用过程中具有良好的性能和安全性。

碟簧的选用计算1

碟簧的选用计算1

碟簧型号选择1、碟簧选型图一碟簧基本性能图二碟簧的基本系数参数图三系数表1.1、俯仰机构根据已知的条件如下图所示:图四碟簧压力表图五碟簧受力曲线可知:碟簧预紧力7500N,压缩量92mm,压缩量在200mm时,受力16000N,刚度约为80KN/M。

根据下图初步选定外径90内径46厚度3.5的碟簧(单个碟簧在完全压平后受力为1784.69kg,大于16000N)。

下图为外径为80和90的碟簧参数。

表一 碟簧参数(一)校核计算:1、单个碟簧的负荷 17518142421032=••-=K DK h t E P C μ (1) 其中:684.0ln 2111)1(1221=--+-•=C C C c C K π 14=K25/1006.2mm N E ⨯=97.1==dD C 3.0=μt=3.5mmd=46mmD=90mmh0=2.52、单个碟簧变形量由于采用的是对合组合,所以单个碟簧的受力等于初始受力,即预紧力 KN P 5.7'1=428.0175187500'1==CP P 根据:714.05.35.20==t h 由图三可求出变形量为:04.0h f ⨯=,即15.24.0=⨯=f 0.3 0.753、碟簧组的变形量升降时的变形量:L=6000/con3°-6000=8.41mm预紧时的变形量:L=92mm4、碟簧个数计算碟簧的个数: N=L 碟/f=92/1=92弹簧个数: 92 个所以碟簧总个数为92*2=184个5、选用型号:B904635(参数见表一)6、单边整个碟簧组刚度计算:3.6972123314202024242132=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+••-⎪⎭⎫ ⎝⎛•••-=t f t f t h t h K K D K t E P t μ M KN iP P t/75== 与原系统基本一致。

根据所选型号计算碟簧的受力曲线,见下图,红色部分为碟簧的运动位移行程(压缩量),具体计算结果见附件;图六碟簧组计算曲线7、结论经计算,若保证外形尺寸,即碟簧选用外径80,内径36,厚度3的型号,压缩量符合要求时,但是单个碟簧所承受的最大压力为14092.7N,低于最大压力16000N,不能满足实际要求。

5波纹管计算书DN100X6波

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圆形波纹管设计报告设计单位:项目名称:设计标准:金属波纹管膨胀节通用技术条件GB/T12777-2008 膨胀节结构类型:单式(校核设计)波纹类型:无加强U 形 端部约束:两端固支 材料状态:成形态成形方式:液压 波纹管附属件:波纹管应力评定:应力类型计算值(MPa)许用值(MPa)压力引起直边段周向薄膜应力S1: 9.6 130.0 压力引起波纹管周向薄膜应力S2:5.0130.0波纹管相关参数:波纹管平均宜径波纹管有效面积波纹段展开长度波管圆周展开长单个波纹管长度成形后单层厚度单节波纹管重量 Dm(mm)=132.6 Λm(cm2)=138.1 11(mm)=334.5 12(mm)=360.013(mm)=170.0tp(mm)=0.56Wb(Kg)=0.6(包括宜边段) (包括宜边段)Cd=1.908Cf=1.189Cp=0.535Cm=3.000εf=27.973压力引起波纹管径向薄膜应力S3: 1.6 压力引起波纹管径向弯曲应力S4:28.0组合径向应力S3+S4:29.6390.0位移引起波纹管径向薄膜应力S5: 20.4 位移引起波纹管径向弯曲应力S6:1368.8 波纹管当量综合应力St :1409.9绕轴线波纹管扭转剪切应力Ss : 0.032.5水压试验波纹管应力评定:应力类型计算值(MPa) 许用值(MPa)水压引起直边段周向薄膜应力S1: 15.1 205.0 水压引起波纹管周向薄膜应力S2: 7.9 205.0水压引起波纹管径向薄膜应力S3: 2.6 水压引起波纹管径向弯曲应力S4:44.3组合径向应力S3+S4: 46.9615.0稳定性及疲劳寿命:柱失稳极限设计压力Psc(MPa)=1.52 平面失稳极限设计压力Psi(MPa)=1.23设计疲劳寿命[Nc](次)=512 单波当量总轴向位移e(mm)=4.7内压推力Fp(KN)=1.4波纹管扭转角度θt (度)=0.0000波纹管刚度: 合格合格评定结论 合格 合格合格单波轴向理论刚度Hu (N∕mm) =1024.4 单波轴向工作刚度fw (N∕mm) =1024.4 整体轴向刚度 Kx (N∕mm) =170.7 整体横向刚度 Ky (N∕mm) =372.1 整体角向刚度 Kθ(Nm /度) =6.5整体扭转刚度 Kt (Nm /度) =3014.4 压力试验:水压试验值Pt(MPa)=0.16 气密试验值Pt(MPa)=0.10 气压试验值Pt(MPa)=0.12 参数系数:。

碟簧计算

碟簧计算

计算阀座密封面积:
f ((mm))
阀座密封面外径: ϕSo ≔ 225 mm 阀座密封面内径: ϕSi ≔ 214 mm
球体直径:
ϕB ≔ 320 mm
asin ⎛⎜― ϕS― o ⎟⎞ ⎝ ϕB ⎠
则阀座密封面面积为:
As ≔
⌠ ⎮ ⎮⌡
2
π

⎛ ϕB ⎞2 ⎜⎝―2 ― ⎟⎠ ⋅
sin
((θ))

= 5214.916
mm 2
asin ⎛⎜― ϕS― i ⎞⎟ ⎝ ϕB ⎠
或者:
A's

― π ⋅ 2
ϕB

⎛ ⎝
‾ϕ‾B‾2‾-‾‾ϕ‾S‾i 2‾-
假设碟簧压缩量为总变形量的0.5倍,则有:
‾ϕ‾B‾2‾-‾‾ϕ‾S‾o2‾⎞⎠ = 5214.916 mm2
f' ≔ 0.5 ⋅ h = 1.6 mm
ϕDi
杨氏模量 E ≔ 206 GPa
泊松比 λ ≔ 0.3
计算碟簧各系数:
2
⎛C-1⎞
K1

― 1 ⋅ π
―⎜⎝― ―C― ―― ⎟⎠ ―=
― C +― 1 -
2 ――
0.183
C - 1 ln ((C))
K2

― 6 ⋅ π
― ― lCnl((-n― ― C((1))C― -)) 1― = 0.99
⎞ K3⎟⎠
计算碟簧刚度系数:
p ((f)) ≔ ― d ― F ((f)) df
或者
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
p'
((f)) ≔ ― 14-― Eλ2 ― ⋅ ― K1 ⋅― tϕ2D― o2 ― ⋅ K4 ⋅

钢波纹管涵计算书

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1.1.1平面有限元计算(1)计算模型的网格划分这里采用ANSYS计算。

土体采用平面单元Plain42,钢质椭圆形波纹板涵管采用梁单元Beam3, 计算模型的网格划分如图2.2.9。

如图2.2.10所示,土体的底部固结,两侧水平向支承,顶部为自由端,承受车辆荷载看成分布荷载作用在路面上。

图2.2.10单元网格划分图图2.2.11 边界条件和荷载布置图单元编号和节点、材料特性的对应关系1 2 2 1 0 1 364 362 280 1452 2 2 1 0 1 364 145 361 6523 2 2 1 0 1 361 145 110 1114 2 2 1 0 1 109 110 145 2805 2 2 1 0 1 646 601 548 3626 2 2 1 0 1 362 548 341 2807 2 2 1 0 1 485 469 271 3548 2 2 1 0 1 354 337 494 4859 2 2 1 0 1 194 503 502 14610 2 2 1 0 1 194 146 486 42911 2 2 1 0 1 486 146 516 50512 2 2 1 0 1 146 502 515 51613 2 2 1 0 1 332 271 469 50314 2 2 1 0 1 469 485 502 50315 2 2 1 0 1 479 546 667 49717 2 2 1 0 1 659 658 480 14718 2 2 1 0 1 662 661 659 14719 2 2 1 0 1 663 662 147 53920 2 2 1 0 1 480 498 539 147 ELEM MAT TYP REL ESY SEC NODES21 2 2 1 0 1 658 365 143 14222 2 2 1 0 1 480 658 142 14123 2 2 1 0 1 362 364 602 64624 2 2 1 0 1 359 746 695 69625 2 2 1 0 1 695 357 356 69626 2 2 1 0 1 660 659 661 14827 2 2 1 0 1 148 572 657 66028 2 2 1 0 1 661 588 572 14829 2 2 1 0 1 503 194 182 33230 2 2 1 0 1 486 473 430 42931 2 2 1 0 1 473 484 436 43032 2 2 1 0 1 484 468 444 43633 2 2 1 0 1 468 465 456 44434 2 2 1 0 1 465 482 453 45635 2 2 1 0 1 482 461 458 45336 2 2 1 0 1 461 751 450 45837 2 2 1 0 1 751 467 455 45038 2 2 1 0 1 466 443 455 46739 2 2 1 0 1 467 499 459 46640 2 2 1 0 1 459 448 443 466 ELEM MAT TYP REL ESY SEC NODES41 2 2 1 0 1 499 750 454 45942 2 2 1 0 1 454 449 448 45943 2 2 1 0 1 750 749 438 45444 2 2 1 0 1 438 336 449 45445 2 2 1 0 1 749 500 440 43846 2 2 1 0 1 440 339 336 43847 2 2 1 0 1 500 491 355 44048 2 2 1 0 1 355 272 339 44049 2 2 1 0 1 491 507 276 35550 2 2 1 0 1 507 474 358 27651 2 2 1 0 1 276 203 272 35552 2 2 1 0 1 485 494 515 50253 2 2 1 0 1 486 505 504 47355 2 2 1 0 1 484 501 493 46856 2 2 1 0 1 468 493 481 46557 2 2 1 0 1 465 481 490 48258 2 2 1 0 1 482 490 476 46159 2 2 1 0 1 461 476 492 75160 2 2 1 0 1 751 492 483 467 ELEM MAT TYP REL ESY SEC NODES61 2 2 1 0 1 467 483 517 49962 2 2 1 0 1 499 517 747 75063 2 2 1 0 1 750 747 523 74964 2 2 1 0 1 749 523 512 50065 2 2 1 0 1 500 512 506 49166 2 2 1 0 1 491 506 525 50767 2 2 1 0 1 507 525 495 47468 2 2 1 0 1 337 452 470 49469 2 2 1 0 1 337 250 196 45270 2 2 1 0 1 354 270 250 33771 2 2 1 0 1 271 198 270 35472 2 2 1 0 1 332 247 198 27173 2 2 1 0 1 182 180 247 33274 2 2 1 0 1 182 160 181 18075 2 2 1 0 1 194 165 160 18276 2 2 1 0 1 429 333 165 19477 2 2 1 0 1 430 351 333 42978 2 2 1 0 1 436 426 351 43079 2 2 1 0 1 444 427 426 43680 2 2 1 0 1 456 445 427 444 ELEM MAT TYP REL ESY SEC NODES81 2 2 1 0 1 453 431 445 45682 2 2 1 0 1 458 439 431 45383 2 2 1 0 1 450 441 439 45884 2 2 1 0 1 455 442 441 45085 2 2 1 0 1 443 435 442 45586 2 2 1 0 1 448 432 435 44387 2 2 1 0 1 449 437 432 44888 2 2 1 0 1 336 268 437 44989 2 2 1 0 1 339 199 268 33690 2 2 1 0 1 272 200 199 33991 2 2 1 0 1 203 161 200 27292 2 2 1 0 1 203 171 170 16193 2 2 1 0 1 276 204 171 20394 2 2 1 0 1 358 251 204 27695 2 2 1 0 1 474 487 748 35896 2 2 1 0 1 474 495 508 48797 2 2 1 0 1 487 460 451 74898 2 2 1 0 1 748 277 251 35899 2 2 1 0 1 451 334 277 748 100 2 2 1 0 1 451 457 360 334ELEM MAT TYP REL ESY SEC NODES101 2 2 1 0 1 487 508 475 460 102 2 2 1 0 1 460 472 457 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21691 1 1 1 0 1 21 2692 1 1 1 0 1 2 22693 1 1 1 0 1 22 23694 1 1 1 0 1 23 24695 1 1 1 0 1 24 25696 1 1 1 0 1 25 26697 1 1 1 0 1 26 27698 1 1 1 0 1 27 28699 1 1 1 0 1 28 29700 1 1 1 0 1 29 30ELEM MAT TYP REL ESY SEC NODES701 1 1 1 0 1 30 31702 1 1 1 0 1 31 32703 1 1 1 0 1 32 3 704 1 1 1 0 1 3 33 705 1 1 1 0 1 33 34 706 1 1 1 0 1 34 35 707 1 1 1 0 1 35 36 708 1 1 1 0 1 36 37 709 1 1 1 0 1 37 38 710 1 1 1 0 1 38 39 711 1 1 1 0 1 39 40 712 1 1 1 0 1 40 41 713 1 1 1 0 1 41 42 714 1 1 1 0 1 42 43 715 1 1 1 0 1 43 4 716 1 1 1 0 1 4 44 717 1 1 1 0 1 44 45 718 1 1 1 0 1 45 46 719 1 1 1 0 1 46 47 720 1 1 1 0 1 47 48ELEM MAT TYP REL ESY SEC NODES721 1 1 1 0 1 48 49 722 1 1 1 0 1 49 50 723 1 1 1 0 1 50 51 724 1 1 1 0 1 51 52 725 1 1 1 0 1 52 53 726 1 1 1 0 1 53 54 727 1 1 1 0 1 54 1(2)变形和应力图a)变形和位移变形见图2.2.11、2.2.12。

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H47295882XHT 波纹管碟簧组件计算书
H47295882XHT 波纹管总轴向载荷在工作压力0.63MPa 时为125.687KN,正常工作轴向伸长位移量为15mm.
在波纹管法兰四角各设计一组碟簧组件,单组碟簧组件载荷31000N 时的压缩变形量为15mm ,导杆最大直径为Ø25mm 。

按导杆尺寸条件,在GB/T1972-2005中选取A50-1 GB1972外径D=50mm 内径d=25.4mm 的碟簧组。

(以下碟簧尺寸、参数名称代号及单位均按GB/T1972-2005表1中规定)
根据GB1972-2005图C.1弹簧特性曲线图采用每一叠合组3片碟簧22组方案,校核如下: 一、 选用碟簧组数量的校核: 查GB/T1972-2005附录A 表A.2, 单片A50碟簧的负荷F=12000N,
三叠合碟簧组的负荷根据附录C 式(C.23)F z =i*F=3*12000=36000N F z =36000N >F z1=31000N,故选用三叠合碟簧组符合要求,
N n F F z 103333
3100011===
6628.025
.1559010333
25
.155902500
69.07.2991.0824000969.1688
.02
)
1()
1(])1([1
141212
4
21302===⨯⨯====--+-⋅
=
⋅⋅-=c c n c F F F d D
c c
l c c c
c K K D K t h E F π
μ 由图C.1,m m f h f
693.01.163.0,63.010
=⨯== 按总压缩变形量为15mm 的要求,由(C.24)式所需的叠合组数为645.21693
.01511===f f i z ,应为22组。

安装自由高度 mm t n H i H z 2.222]3)13(1.4[22])1([0=⋅-+⋅=-+= 二、疲劳次数的校核
根据GB/T1972-2005标准图C.8注中变负荷作用下的碟簧安装时必须有预变形量1f ,一般0115.0h f =~02.0h ,198.01.118.0;1.110=⨯==f h
75.02=f 。

m m
f m m f h f h f t h F F
F F F F N K D K t h E F C
C C 693.0,165.063.0,15.0 C.137.0663.0,165.0N 25.15590,N 1033313.255114210
2
010
2122
42
13021==========⋅⋅-=所以查得:从图由所以
μ
由图C.8可查出疲劳次数破坏度关键位置为Ⅱ点,由(C.12)式计算Ⅱ点应为
])2([14302442
12
22K t f t h K K t f K D K t E --⋅⋅⋅--=μσ 由(C.3)式,69.01=K 由(C.4)式21.11
)1(62=--⋅=c
l c l c K n n π ( C=1.969 )
由(C.5)式1,366.11
343==-⋅=
K c
l c K n π 则mm f 165.01=时,
2
2
2223.248]366.1)32165.031.1(21.11[3165.015069.033.012060004mm
N =-⨯-⨯⨯⨯⨯⨯-⨯-=σmm f 693.02=时,221159mm N =σ。

所以上限应力2
max 1159mm N =σ,下限应力2min 3.248mm N =σ 应力幅为2
7.9103.2481159mm N a =-=σ
由图C.10,按2min 3.248mm N =σ 查得疲劳次数N=100000次时,
2max 1390mm N =σ
2min max 7.11413.2481390mm N r r ra =-=-=σσσ
故:a ra σσ>,此弹簧疲劳寿命大于100000次。

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