高强度钢冲压回弹量对板料力学性能参数的灵敏度分析
先进高强度钢板冲压成形回弹的预测与控制
累，具有较强的均匀变形能力。
几个钢种的成形极限图的对比图见图１．２。
成形极限图能较全面的表征各类钢在各种应力状态下的成形性，从图１．２可以看出：双相钢和ＤＰ６００的成形性相当，ＴＲＩＰ６００的成形性和ＩＦ钢相当，且在深拉延和平面应变区的成形性还优于ＩＦ钢。
②回弹回弹是指冲压构件脱模后，偏离原在模具中形状的一种变形量。
高强度钢的机械性能和普通低碳钢有很大差异，钢板高强度化易引起塑性下降，成形性变差，而屈服强度的提高则引起面畸变和回弹效应，增加形状不稳定性。
典型的成形缺陷有开裂、形状不良、尺寸精度不良和卡模具等。
材料强度升高时，残余应力增大，易产生变形后弹性回复引起的形状不良和尺寸精度不良等。
这是高强度钢板成形中最为严重的问题【ｎ。
导致由这类材料冲压而成的汽车冲压件的回弹量远大于使用普通低碳钢板的冲压件，回弹问题更加突出。
图１．３几种钢回弹对比图Ｆｉｇ１．３Ｓｐｄｎｇｂａｃｋｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｅｅｌｓ从图１．３可以看出，随着板料强度的提高，回弹越严重。
由于先进强度钢独特的材料性能，成形后的回弹比普通钢及传统高强度钢大。
因此回弹是先进高强度钢冲压成形工艺的设计难点。
利用有限元仿真软件，分析先进高强度钢的回弹特性，可有效指导先进高强度钢冲压成形设计。
１．４冲压回弹的分析和控制方法冲压回弹分析是回弹控制的基础，回弹分析的准确程度，决定了回弹控制的有效性。
只有准确预测回弹，才能从根本上解决回弹问题。
１．４．１冲压回弹的分析方法常用的回弹的分析方法有两种，解析方法和有限元方法。
①解析法重庆大学硕士学位论文２先进高强度钢介绍２先进高强度钢介绍２．１先进高强度钢简介根据国际上对超轻钢汽车的研究（ＵＬＳＡＢ．ＡＶＣ），把屈服强度在２１０－５５０Ｎ／ｒａｍ２范围内的钢板称为高强度钢板；屈服强度大于５５０Ｎ／ｒａｍ２的钢板称为超高强度钢板。
根据强化机理的不同又分为普通高强度钢板和先进高强度钢板。
其中，普通高强度钢板主要包括高强度ＩＦ（无『自Ｊ隙原子）钢、烘烤硬化钢、含磷（Ｐ）钢、各向同性（ＩＳ）钢、碳一锰（Ｃ．Ｍｎ）钢和高强度低合金（ＨｓＬＡ）钢；先进高强度钢主要包括双相（ＤＰ）钢、相交诱发塑性（踊Ｐ）钢、复相（ｃＰ）钢、贝氏体（ＢＰ）钢和马氏体（ＭＰ）钢等。
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用
高强度钢板热冲压材料性能研究及应用引言高强度钢板热冲压材料是一种具有优异性能的新型材料，在汽车制造、航空航天和船舶制造等领域都有着广泛的应用。
通过对其性能进行深入研究，可以更好地应用于实际生产中，提高产品的质量和性能，满足市场需求。
本文将就高强度钢板热冲压材料的性能研究及应用进行探讨。
一、高强度钢板热冲压材料的特点1. 高强度高强度钢板热冲压材料具有较高的屈服强度和抗拉强度，能够承受更大的应力和载荷，在实际应用中具有较好的安全性。
2. 良好的可塑性该材料具有良好的可塑性和延展性，能够在加工过程中形成复杂的形状，并且不易产生裂纹和变形。
3. 优异的耐腐蚀性高强度钢板热冲压材料在表面涂层处理后，能够具有较好的耐腐蚀性能，能够适应不同环境条件下的使用。
4. 轻量化相比传统的钢材，高强度钢板热冲压材料具有较低的比重和更高的强度，可以实现产品的轻量化设计，提高其性能和节约材料成本。
二、高强度钢板热冲压材料的性能研究1. 成分分析对于高强度钢板热冲压材料的成分进行分析，可以确定其含碳量、含硅量、含锰量、含磷量和含硫量等因素，进而确定材料的基本性能和适用范围。
2. 金相组织通过金相组织观察分析，可以了解高强度钢板热冲压材料的晶粒结构、相变结构和晶界形态等信息，为后续的性能测试提供参考。
3. 力学性能测试力学性能测试是对高强度钢板热冲压材料性能的直接评价，包括屈服强度、抗拉强度、弹性模量、断裂韧性等指标，为材料的应用提供了重要数据支持。
4. 耐腐蚀性能测试耐腐蚀性能测试是对高强度钢板热冲压材料在不同环境条件下的抗腐蚀能力进行评估，包括盐雾腐蚀实验、酸碱腐蚀实验等。
5. 成形加工性能测试成形加工性能测试是对高强度钢板热冲压材料在加工过程中的变形行为和变形能力进行检验，包括拉伸试验、冲击试验和压缩试验等。
三、高强度钢板热冲压材料在汽车制造中的应用在汽车制造领域，高强度钢板热冲压材料可用于车身结构、底盘部件、车门板、车顶板、引擎盖等部位，具有重量轻、强度高、安全性好等优点。
高强钢冲压成形过程中的扭曲回弹及补偿研究
高强钢冲压成形过程中的扭曲回弹及补偿研究高强钢因具有良好的减重能力、较高的安全性能等优势,已被广泛应用于汽车车身的制造之中。
但高强钢在冲压成形后容易产生较大的回弹,对于复杂结构的冲压件还会出现严重的扭曲回弹,对产品质量和装配精度有重要的影响。
为提高产品质量和装配精度,本文以TRIP780高强钢双C梁为研究对象,进行了扭曲回弹数值分析和试验研究,并对模具结构进行了优化设计,主要工作内容如下:TRIP780高强钢是一种具有高强度和高塑性的汽车用钢,在冷变形过程中,残余奥氏体向马氏体的转变将导致材料塑性提高及回弹增大。
基于TRIP780高强钢的扭曲回弹特点,计了具有扭曲回弹特征的双C梁模具,并利用YJ32-100A四柱液压机和Micro575三坐标测量仪进行了相应的试验研究。
基于ABAQUS软件,综合运用显示和隐式有限元方法,对TRIP780高强钢双C 梁冲压成形和扭曲回弹过程进行数值模拟。
基于三维空间两异面直线夹角,提出了一种扭曲回弹评价指标。
基于三种不同的硬化模型:Ziegler硬化模型、Johnson-Cook硬化模型和Voce-Chaboche混合硬化模型,分析了不同硬化模型对双C梁扭曲回弹预测精度的影响。
为了提高双C梁有限元模型的精度,实现扭曲回弹的精确预测,基于试验数据,利用响应面法和遗传算法对Voce-Chaboche混合硬化模型参数进行反求。
在已验证的双C梁有限元模型基础上,利用极差分析方法对影响扭曲回弹的相关因素进行分析,确定了影响扭曲回弹的关键因素,为有效地控制扭曲回弹提供了理论依据。
基于有限元模型对双C梁扭曲回弹进行补偿研究,根据双C梁冲压成形后的应力分布情况及几何特征,对凹模与压边圈表面进行了结构优化设计,设计出了渐变圆角半径凹模与宏观织构压边圈(纵向织构压边圈与横向织构压边圈),并结合渐变圆角半径凹模与纵向织构压边圈进行了综合补偿研究。
研究结果表明:基于渐变圆角半径凹模的回弹角减小了23.8%;基于纵向织构压边圈的回弹角减小了27.9%,基于横向织构压边圈的回弹角减小了21.2%;基于渐变圆角半径凹模和纵向织构压边圈的回弹减小了33.6%。
冲压工艺参数对回弹的影响及改进方法比较
冲压工艺参数对回弹的影响及改进方法比较冲压工艺是常见的金属加工方式之一，常用于汽车、家电、电子等行业中。
在冲压过程中，工艺参数对回弹效果有重要的影响。
本文将详细探讨冲压工艺参数对回弹的影响，并提出改进方法的比较。
冲压工艺参数对回弹的影响主要包括材料选择、草图设计、冲床选择、油压选择等。
首先，材料选择是冲压工艺中的重要环节。
不同材料的强度、延展性、屈服点等性质不同，会影响到产品的回弹效果。
例如，如果材料的强度太高，可能会导致回弹严重；如果材料的延展性太差，可能会导致产品在冲压过程中断裂。
因此，选择合适的材料是减小回弹的关键。
其次，草图设计也会对回弹效果产生重要的影响。
在草图设计中，应根据冲床的特点和产品要求，合理确定产品的减薄区域、弯曲角度等参数。
如果减薄过多或者弯曲角度过大，会导致产品在冲压过程中回弹严重。
因此，通过优化草图设计，可以有效减小回弹。
冲床选择也是影响回弹效果的重要因素。
冲床的结构特点和工作方式不同，对产品的变形和回弹效果有重要的影响。
例如，一些冲床具有调节冲头路径的功能，可以在冲压过程中调整冲头的位置，减小回弹程度。
因此，选择合适的冲床对于减小回弹效果非常重要。
此外，油压选择也会影响回弹效果。
油压对于冲床的冲头速度和力度有直接影响，从而影响产品的回弹程度。
如果油压过大，会导致产品有过度变形和回弹；如果油压过小，可能无法满足产品的要求。
因此，根据产品的要求，选择合适的油压是减小回弹的关键。
基于以上分析和讨论，总结如下改进方法的比较。
首先，优化材料选择是减小回弹的关键。
根据产品的要求和工艺特点，选择合适的材料。
其次，优化草图设计也可以有效减小回弹。
通过合理确定产品的减薄区域、弯曲角度等参数，减小回弹程度。
接着，选择合适的冲床也会对回弹效果产生重要的影响。
根据产品的要求和冲床的特点选择合适的冲床。
最后，根据产品的要求，选择合适的油压来控制回弹程度。
综上所述，冲压工艺参数对回弹的影响非常重要。
高强度钢冲压件的回弹及预防措施
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图４ 回弹补偿数分析结果 （ 与回弹补偿数据比对）
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高强度钢冲压件的回弹及预防措施
霸 周 晶 ，李晓仁 ，王琳 ，滕 雪飞
摘要 ：随 着我 国 汽车工 业 的快速 发展 及汽 车保有 量 的 不断增 长 ，汽 车减重 、节 能、 小型化 、安 全、环 保 等受到 人 们的 普遍 关
基于Dynaform的高强钢板冲压回弹补偿分析
基于Dynaform的高强钢板冲压回弹补偿分析1. 引言- Dynaform的介绍和背景- 研究现状和研究目的- 研究内容和方法2. 高强钢板的冲压及回弹特性分析- 高强钢板的特点和应用- 冲压过程中的应力、应变和变形特性- 回弹的成因和特征- 高强钢板回弹率的实验测量和分析3. 基于Dynaform的模拟分析- Dynaform的原理和模拟方法- 模拟时的材料参数和边界条件的设定- 模拟结果的分析和比较，包括不同参数对回弹率的影响4. 回弹补偿技术的研究和应用- 回弹补偿技术的发展历程和现状- 常用的回弹补偿方法及其优缺点分析- 基于Dynaform的回弹补偿技术及其应用研究5. 结论与展望- 对研究结果的总结和评价- 对未来高强钢板冲压回弹补偿研究的展望和建议- 研究的局限性和不足之处的反思和改进建议第一章：引言1.1 Dynaform的介绍和背景Dynaform是一种用于模拟金属成型过程的软件，广泛应用于冲压、锻造、粉末冶金等领域。
Dynaform可以帮助制造业企业加快产品研发和生产效率，提高产品质量和成型精度。
1.2 研究现状和研究目的随着现代制造业对产品质量和成型精度的要求越来越高，回弹问题成为了成型过程中不可避免的问题。
传统的回弹补偿方法依赖于经验和试错，效率低、成本高，并且无法保证补偿效果。
近年来，随着计算机仿真技术的不断发展，基于Dynaform的回弹补偿技术得到了广泛的研究和应用。
本研究旨在利用Dynaform模拟高强钢板的冲压过程并分析其回弹特性，研究基于Dynaform的回弹补偿技术的可行性和有效性。
1.3 研究内容和方法本研究主要分为对高强钢板的冲压及回弹特性进行分析、基于Dynaform的模拟分析以及回弹补偿技术的研究和应用三个部分。
通过实验和模拟分析，探究高强钢板的回弹率与冲压参数的关系以及回弹的成因。
并以Dynaform软件为工具，建立高强钢板的成型模型并进行模拟分析，分析不同冲压参数对回弹率的影响。
车身高强度钢板冲压回弹仿真与控制研究的开题报告
车身高强度钢板冲压回弹仿真与控制研究的开题报告1. 题目车身高强度钢板冲压回弹仿真与控制研究2. 研究背景汽车车身的轻量化是未来发展趋势之一，高强度钢板的运用是实现车身轻量化的有效途径之一。
但是，在车身高强度钢板冲压加工过程中，由于材料属性的影响，会出现材料的回弹现象，导致成型精度不高、材料浪费等问题，严重影响生产效率和成本控制。
因此，如何减少材料的回弹现象，提高成型精度，是当前亟待解决的问题。
3. 研究内容该项目旨在通过数值仿真和控制实验研究，探索车身高强度钢板冲压回弹现象的发生机理、回弹预测与仿真技术、回弹控制技术等方面的问题。
具体研究内容包括：（1）理论分析车身高强度钢板冲压回弹机理，确定影响回弹的因素和关键参数；（2）开展高强度钢板的回弹性能测试，建立高强度钢板回弹模型和数值模拟的方法；（3）通过有限元仿真，分析高强度钢板冲压回弹现象，探究不同冲压参数对回弹率的影响；（4）探索回弹控制的方法和措施，为改进高强度钢板冲压工艺提供指导；（5）开展相关实验验证，验证仿真结果的有效性，并分析实验结果与理论分析的符合程度。
4. 研究意义高强度钢板是汽车轻量化的重要途径，但回弹现象的存在限制了高强度钢板的应用范围，提高回弹控制技术，不仅可以提高高强度钢板冲压加工的精度和效率，也可以控制成本，提高汽车制造的竞争力。
本项目研究将有助于揭示高强度钢板冲压回弹现象的机理和规律，为开发车身高强度钢板提供理论指导，具有重要的理论和应用价值。
5. 研究方法本项目将采用综合的研究方法，包括理论分析、实验测试、数值仿真等方法。
其中，有限元仿真是本项目的核心内容，通过建立合适的材料模型、数值模拟模型和仿真算法，模拟高强度钢板冲压加工过程中的回弹现象，提高加工精度和效率。
同时，对仿真结果进行实验验证，保证仿真的可信度，对回弹控制方法和方案进行优化和改进。
6. 研究进度（1）文献调研和材料测试：1月~2月（2）有限元仿真和分析：3月~7月（3）回弹控制方法和方案研究：8月~10月（4）实验验证和成果总结：11月~12月7. 研究组成员本项目研究团队由一名项目负责人和四名研究成员组成，其中包括两名有限元分析专家、一名材料测试和分析专家、一名自动控制专家。
高强度钢结构力学性能分析
高强度钢结构力学性能分析高强度钢材料被广泛应用于各种工程领域，如建筑、桥梁、汽车、航空航天等，其优异的力学性能使其成为许多工程项目中的理想选择。
本文旨在对高强度钢结构的力学性能进行分析，探讨其应力应变关系、强度和刚度等方面的特点。
首先，高强度钢材的力学性能主要体现在其材料的强度和刚度方面。
高强度钢的强度指材料所能承受的最大应力，通常用屈服强度和抗拉强度来表示。
屈服强度指在材料发生塑性变形前所能承受的最大应力，而抗拉强度则指在材料发生破坏前所能承受的最大应力。
相比之下，高强度钢的强度远高于传统钢材，因此在工程实践中可以使用更小的截面尺寸，从而减轻了结构的重量。
其次，高强度钢的刚度也是其特点之一。
刚度反映了材料对外力的抵抗能力，一般用弹性模量来衡量。
高强度钢的弹性模量通常较高，可以更好地抵抗变形和挠度，从而确保结构的稳定性和工作效果。
此外，高强度钢的刚度使其在大跨度桥梁等工程项目中得到广泛应用，能够有效避免结构的共振和震动，提高整体的安全性和稳定性。
除了强度和刚度，高强度钢材的应力应变关系也是力学性能分析的重要内容。
应力应变关系是描述材料受力时应变与应力之间的关系。
对于高强度钢来说，其应力应变关系呈现出明显的线性弹性行为，在小应变范围内，应力与应变成正比。
这种线性弹性行为使得高强度钢在受力时具有较高的回弹性和可塑性，能够充分发挥其力学性能，减少结构的应力集中和变形。
在实际工程应用中，高强度钢结构的力学性能分析还需要考虑其疲劳性能和冲击性能。
疲劳性能是指材料在长期重复应力加载下的抗疲劳性能，冲击性能则是指材料在急剧加载下的抗冲击性能。
高强度钢的疲劳性能较好，能够在长期重复应力作用下保持较高的强度和刚度，从而延长了结构的使用寿命。
高强度钢材的冲击性能也较好，能够在受到冲击载荷时迅速吸收和分散能量，减少结构的损坏和破坏。
综上所述，高强度钢结构具有优异的力学性能，包括高强度、高刚度、良好的应力应变关系、较好的疲劳性能和冲击性能等。
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其 力 学 性 能 参 数 见 表 １ 压 边 力 ５ Ｎ， 摩 擦 系 数 。 ｋ ０ １ ５ 板 料 尺 寸 ： ６ ｍｍｘ ０ ．２ 。 ３０ ４ ｍｍｘ１ ｍｍ ， 度 ７８ ｘ ． ４ 密 ．５ １ ｇ ｍ 。Ｕ 形 件 弯 曲 模 具 示 意 图 如 图 １ 同 弹 测 量 ０ｋ／ 。
方 式 如 图 ２ 。 ｋ－１ 高 强 钢 ＤＰ ０ 的 材 料 力 学 性 能 参 数 ， ６０
’ 口 ／ ｋ ／ ｒ
终 形 状 。 回弹 量 超 过 允 许 容 差 后 ， 会 影 响 零 件 的 当 就 几何精 度 ， 致零 件报废 。纯 弯 曲及浅拉 深零 件 ， 导 回
波 动 时 的 灵 敏 度 分 析 结 果 表 明 ： 性 模 量 对 回 弹 量 的 影 响 最 大 ， 次 分 别 为 硬 化 系 数 、 化 指 数 、 始 屈 服 弹 其 硬 初
应 力 以 及 各 向 异 性 参 数 ｒ， ｎ 而
及 ｒ 帅对 回 弹 量 的 影 响 则 可 忽 略 。 所 以 ， 料 的 力 学 性 能 参 数 中 弹 性 模 量 对 板
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文 章 编 号 ： ６ ２ ０１ １ ２ ０ ０ — ０ ９ ０ １ ７ — ２ （０ ７） ２ ０ ６ — ３
高 度 压回 量 板 学 能 数的 敏 分 强 钢冲 弹 对 料力 性 参 灵 度 析
肖 华 。 刘 艳 。 汤 禹 成 。 张 冬 娟 。 陈 军
１ 引 言
２
冲 压 试 验 设 计 及 回 弹 的 数 值 模 拟 采 用 Ｄｙ ａｏ ｍ 进 行 模 拟 ， 材 料 高 强 钢 ＤＰ ０ ｎ ｆｒ ６ ０，
在 板料 成形 中 ， 弹 一直 是影 响 、 约 模具 和产 回 制
品 质 量 的 重 要 因 素 ，零 件 成 形 后 的 回 弹 会 影 响 其 最
（ 海 交通 大学 模 具 Ｃ 上 ＡＤ 国 家 工 程 研 究 中 心 ， 海 ２ ０ ３ ） 上 ０ ０ ０
摘 要 ： 弹 是 板 料 冲 压 成 形 中 影 响 冲 压 件 质 量 的 关 键 因 素 之 一 。 本 文 采 用 正 交 试 验 方 法 ， 典 型 高 强 钢 回 以
ＤＰ 钢 Ｕ 形 件 弯 曲 为 例 ， 影 响 回 弹 的 板 料 力 学 性 能 参 数 进 行 了 灵 敏 度 分 析 。 考 虑 各 参 数 按 照 相 同 百 ／ 比 波 对 寸
点 问题 。
牌 号
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Ｄ Ｓ０ １ ｍ ０ － ３２ｌ １１９ ６ ． ９１ ２ ． ３１ １ ＰＯ— ｍｌ ６ ３ ８ ７ ０９２．ｂ１ ６ ８ ． ４ ２ ｂ ６ ５ ７ ０ Ｏ ９ ２１
高 强 钢 具 有 很 好 的 强 度 和 韧 性 、较 高 的 伸 长 率 和 很 高 的 加 工 硬 化 率 １ 近 年 来 ， 于 经 济 性 、 全 。 出 安 性 及 环 保 等 因 素 考 虑 ，高 强 钢 被 广 泛 应 用 于 汽 车 及 航 天 航 空 工 业 领 域 。 然 而 在 高 强 钢 的 实 际 应 用 中 ， 由 于 板 料 制 备 工 艺 不 可 能 绝 对 恒 定 ， 每 卷 钢 材 的 材 料 力 学 性 能 参 数 都 会 有 不 同 程 度 的 波 动 。 而 板 料 的 材 料 力 学 性 能 会 影 响 板 料 的 回 弹 ， 学 性 能 参 数 力
对 回 弹 量 几 乎
回 弹 的 影 响 最 明 显 ， 次 为 硬 化 系 数 、 化 指 数 、 始 屈 服 应 力 及 各 向 异 性 参 数 ｒ ， ｒ 及 其 硬 初 ０而 ４ ５
没有 影响 。 ’
关 键 词 ： 械 制 造 ； 弹 ； 曲 ； 学 性 能 ； 敏 度 分 析 机 回 弯 力 灵 中 图 分 类 号 ： Ｇ３ ６ ３ ｌ Ｔ ８ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ
料 力 学 性 能 参 数 进 行 了 回 弹 影 响 程 度 的 灵 敏 度 分 析 ， 出了各参 数影 响 回弹的灵 敏度 排序 。 得
基 金项 目 ： 家 自然 科 学 基 金 资助 项 目（ｏ ７ Ｏ Ｏ 国 ５４５２ ） 收稿 日期 ：ｏ ７ ０ － ５ ２ ０— １０
作者 简 介 ： 华 （９ ０ ， ， 士 生 ， 肖 １ ８ －） 男 硕 主攻 材 料加 工 工 程
图 ２ 板 料 Ｕ形 弯 曲 回弹 测 量 示 意 图
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的 波 动 就 会 导 致 回 弹 的 波 动 Ｉ ￣１ 从 而 直 接 影 响 到 １ １， １２
冲 压 件 的 质 量 。 本 文 以 典 型 高 强 钢 Ｄ 钢 的 Ｕ形 件 Ｐ
图 １ 板 料 Ｕ形 弯 曲 模 具 的 几 何 尺 寸
弯 曲 网 弹 为 例 ， 合 数 值 模 拟 方 法 及 正 交 试 验 ， 材 结 对
弹影 响尤 为明显 。 着汽车 工业 和航 空工业 的发 展 ， 随 以 及 对 零 件 成 形 精 度 要 求 的 提 高 ， 特 别 是 近 年 来 由
于 高 强 度 钢 板 和 铝 合 金 板 材 的 大 量 使 用 ， 回 弹 问 题 更 为 突 出 ， 已成 为 汽 车 和 飞 机 等 工 业 领 域 关 注 的 热
动 时的 灵敏度 分析结 果表 明： 性模 量 对板 料 回弹 量 的影 响最 大 ， 次 分 别 为硬 化 系数 、 始 屈服 应 力 、 弹 其 初 硬
化 指 数 以 及 各 向 异 性Байду номын сангаас参 数 ｒ， 各 向 异 性 参 数 ‰ 及 ｒ 对 回 弹 量 的 影 响 可 忽 略 。 考 虑 各 参 数 按 照 不 同 百 兮 比 。而 ９ ｏ