CB/T 4152-2011
基本信息
标准号： CB/T 4152-2011
中文名称：自卸船斜提升通道结构直接计算方法
标准类别：船舶行业标准(CB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
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出版信息
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标准简介
CB/T 4152-2011 自卸船斜提升通道结构直接计算方法
CB/T4152-2011
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标准内容
ICS47.020
备案号：32876-2011
中华人民共和国船舶行业标准
CB/T41522011
自卸船斜提升通道结构直接计算方法Direct calculation method of inclined lifting passage construction2011-06-15发布
中华人民共和国工业和信息化部2011-10-01实施
本标准按照GB/T1.1-2009给H的规则起草。CB/T4152—2011
本标准根据中国船级社《钢质海船入级规范》2009版、英国劳氏船级社《船舶入级规范和舰则》2007版、郝威船级社《船舶入级规范》2007版和德国劳氏船级社《船舶入级规范和规则》2007版等有关要求，绝合我国白卸船斜提升通道的设计经验，制定了自卸船斜提升通道的结构计算方法标准本标准由中国船舶工业集团公司提出。本标准中中国船舶工业综合技术经济研究院归口。本标准起草单位：上海船舶研究设计院。本标准主要起节人：石悠患、陈毓珍、吴刚。1
YKANYKAca
1范围
自卸船斜提升通道结构直接计算方法*
本标准规定了自卸船斜提卫随道的意方法和强度衡准等。本标准适用丁国际与国内航准力2术语和定义
下列术语和定是题节本文件。
自卸船
靠自身卸货
斜提升通造
将货物沿量
3计算方法
3.1模型选取
badingship
散货卸到岸上
料式自卸船的斜提女适道结构有限元计算。导
lined lifting passage
由从舱底斜向提
3.1.1余斜提升道道
来叮局部
中板的通道
CB/T4152—2011
3.1.2有限元计算模型横同盈更道的单垂向考通玛
纵向底净
斜板到工用板的区墩范
底中船以最纵同剑模相交处股结构，围，适当考虑斜提升通道
3.1.3模型选取不应影响识算
3.2模型的单元划分
3.2.1斜提升通适结构有限元网格划分油通道外壳划分，横向按照纵骨间距，纵向按照助骨间距划分。3.2.2斜提升通道的外壳、强框架、纵行、平面舱壁及其桁材等高腹板采月4节点板壳单元模拟，在高应力区域和高应力变化区应避免使用一角形单元。3.2.3次要构件采用梁单元模拟，主要构件的面板和加强筋采用杆单元模拟。3.3边界条件
3.3.1斜提几通道结构有限元模型中纵剖面内节点的横向位移（8.）取值为0，绕中纵面内的两个坐标轴的角位移（6利)取值为0，即8=0，=0,=0。3.3.2通道结构在与上甲板相交处各节点刚性固定，即6=6=6,==6=9=0。1
TYKANYKACa
CB/T4152—2011
3.3.3支撑通道的横舱赠周养，通道与底中舱相交处，纵向斜板与通道外其他结构相连处各节点均刚性周定，即：8=6,=6,=0=0-9,=0。3.4计算工况及载荷
3.4.1工况
斜提升通道结构计算选取货物满舱装载的工况。3.4.2载荷计算
本计算载荷主要考总舱内货物压力，舱内货物压力按照公式（1)～公式(5)确定。P=100(1+0.35%）h.
k =sin\a tan (15'-0. 55)+rosa0.04122+4+只
式中：
7300-L
+0.067VVz
[32.25+0.2V-
h,=z+h+h
(t90m)
(90m≤300m）
(300m≤l.500m)
货物压力的数值，单位为丁牛每平方米（kn/m）货物密度的数值，单位为吨每立方米（t/m），取实际装载的最人货物密度：计算参数，见公式（2）
加速度系数，见公式（3）；
计算点至货物顶面的垂直距离的数值，单位为米（m）。假定舱内货物沿船长方向是均勾分布的，货物顶面的横向形状如图1，见公式（4）：货物顶面至连线的距离的数俏，单位为米（m）。货物顶面分布情况，沿级向均句分布：滑横向为抛物线方程，见公式（5）C——-方型系数：
板与水平面之间的夹角的数值，单位为度（”），舱壁，脑侧板为90”，内底板为0°：S一一货物体止角的数值，单位为度（°），矿石和煤为35”，盐、黄砂、石子、谷物等为30°；L——结构计算船长的数值，单位为米（m）；一最人服务航速的数值，单位为节（n）：2
TYKAONYKAC
CB/T4152—2011
一内底至连线的垂直距离的数值，单位为米（m），根据货物的载货量、货物密度以及横剖面形状计算，不小于底边舱斜板项点至内底板距离，见图1：—双层底高度的数值，单位为米（m）：hab
计算点的垂向坐标值（从基线量起），单位为米（m）：一顶面至连线的最大距离的数值为，单位为米（m），取h=BwwW.bzxz.Net
货舱宽度的数值，单位为米（m）：计算点Y向坐标值，单位为米（m）ai.
图1货物项面形状
3.5总纵弯矩产生的影响
在强度校核时，可不考虑总纵弯矩产生的影响：4强度衡准
4.1屈服强度衡准
tan35\，见图1；
板单的许用应力标准采爪膜应力，即弯曲板单元的中面应力，按公式（6）和（7)计算[]-94/ k.-
[o ]=yo°+o, -0,0, -3r =180/k式中：
TY KANY KAca-
：(6)
CB/T 4152—2011
[]—许用剪切应力的数值，单位为牛颜每平方毫米（N/rm）[e]许月相当应力的数值，单位为牛额每平方毫米（N/m）：o
x向的膜应力的数值，单位为牛顿每平方毫米（V/mm）Y向的膜应力的数值，单位为牛顿每平方米（/）：x-Y平面内的剪应力的数值，单位为牛顿每平方毫米（K/mm）：材料系数。当材料钢级为1140时一06当材料钢级为H36时，k取0.72：当材料钢当材料为普钢级时，k取0。
级为H32时，A取0.78：
4.2屈曲强度衡准
板格分类
斜提升通道的板，
面板格
4.2.2平面板格底曲强度
本计算
式中：
出计笃
底面计
有限元计算
公式（8）
中X间应力的数值
TY向应力的数
剪应力的数
顾算得到的X
出有厚元计
资得到的Y
山有限
有限元计
到的剪
立为牛顺每
立为牛顿每
位为牛顿每平方
力的数值，单位为牛
的数值，单位为牛
数俏，单存
单为毫米
腐蚀余量的数值，
临界属曲应力及燃塑性冰别孩下列情况近行修正m
短边受压板格弹性临零备曲座么按公式（9计算。*
211-V4
式中：
板格形
工修正。
强度。
米（Vmm）
（N/mm*）
N/mm）：
平方言米
平方毫米
家平方桌
短边受压板格弹性临界用山应力的数值，单位为片每平方毫米（N/m）：短边受压及弯曲屈曲系数，见衣1：边界约束系数，见表2：
弹性模量的数值，单位为牛每平方毫米（N/mm\），取2.06×10°N/mm；板格厚度的数值，单位为毫米（m）：泊松比：
板格短边长度的数值，单位为毫米（m）：取纵骨、加强筋或扶强材间距。TY KANY KAca-
b）长边受压板格弹性临界冠曲应力，按公式（10）计算。Owere=k.C
武中：
CB/T 4152-2011
长边受压板格弹性临界届曲应小的数估单位为牛每平方毫米（N/m）：长边受压及弯肃屈商系减，见表1：*表2。准
边界药束系数，
受剪切板格弹性临
受剪切板擦弹性临界扇
数，见表。
其：0≤os
公式（11）计
力的数
学位为生
表1板格属曲系数
各受压及弯曲利剪切力学模型
方意米
屈由系数
K, = 7. 6 -6. 44+10g
gr2=px
：-150
Gx2=00l
CB/T 4152—2011
表1（续）
板扰受斥及弯曲和剪切力学模型2=@q
其中：-0
注：，
板格边所受对应X轴、轴工作应力的较大值，“——对应的另一小值，
工作应力的比例系数：
板格的短边长度；
板格的长边长度、
后励系数
,1.8+ ))-k
F100(1+
其中：
边界情况
角钊或工型换强材
扁钢或球扁铜
板格边界约束系数
CB/T4152—2011
d）应对板格的临界弹性屈曲应力，按公式（12）和公式（13）进行弹塑性修正。Gxar.e
tyer_e
武中：
(enr e)
tyere)
板格在单轴应力作用下x轴的弹塑性修正后的的临界屈由压应力的数值，单位为牛顺每平方毫米（N/un）：
板格在单辅应力作用下轴的弹鞭性修止后的的临界屈出压应力的数值，单位为牛顺每平方毫米（V/mm）：
板格在单输应力作用下的弹塑性修正后的临界曲剪应力的数值，单位为牛顿每平方毫米（N/mm）
板格在单轴应力作用下的X拍的弹性临界届曲压应力的数值，单位为牛顺每平方毫米(V /mm);
一板格在单轴应力作月下的Y轴的弹性临界屈曲压应力的数值，单位为牛顿每平方毫米(V /mm）
一板格在单拍应力作用下临界屈曲剪应力的数值：单位为牛顿每平方毫米（N/mm）：材料屈服强度的数值：单位为牛顿每平方毫米（V/mm）：R
剪应力极限值，单位为牛顿每平方毫米（N/nm），4.2.2.3屈曲强度校核
按照衣3计算板格在复合应力作用下的临界屈山应力与计算修正后的实际压应力（见公式8）之比应不小于安全因子1.0.
0、9，、，在计算时绝对值计入。若x轴、Y轴的工作应力为拉应力时，该应力分量取值为0。7
CB/T4152—2011
应力状念
双压缩
文轴压缩-剪切
轴压雍+剪切
双向斥缩+房
注：0
表3临界屈曲应力与计算修正后应力之比值板格长宽比
向中膜应力的学
面膜应加的斗
应力，单位
拉型长度的数值，
还长度的数俏，
4.2.3曲面板格屈期度的校核
曲面板格的宽度与板厚之比
一般不
合条件：
式中：
每平方毫
每平方毫
yi+k)g
齐的用业退度按照公式（14）来验证是否符中5*0
X向的膜应力的数值，单位为牛颜每平方毫米（V/m）：≤1.0
Y向的膜应力的数值：单位为牛懒每平方尝来（N/mm）：XY平面内的剪应力的数值，单位为牛颜每平方毫米（N/mm）安全系数，对丁完全承受局部载荷的结构，S=1.2；材料的用服极限的数值，单位为牛顿每平方毫米（N/mm）：er，e利e指数，由表确定；
系数，出表4设定：
按表5确定。
CB/T4152—2011
压应力和剪应力取为正值，拉应力取为负值。若X向和Y向的应力已计及泊松作用，则可采用公式（15）经修正的应力值：
[g, = (g* - 0. 30 )/0. 91
[a, -(o: - 0. 3m)/0. 91
式中：
计及泊松作用的X、Y向应力的数值，单位为牛顿每平方毫米（X/mm）表4指数和系数
指数和系数
，，止值（原应力）
0和。负值（拉应力）
6曲面参数的确定（R/t≤2500）表5
载荷型式
P为外部压力
边长比blR
届曲系数K
缩减系数化
对于≤0.4
对于0.4<4≤1.2
x=1.274-0.686.1对
CB/T 4152—2011
载荷型式
注1：边异条件说明：
边长比R
细实线——板过缘自巾！
细隶线板达缘简支：
表5（续）
展曲系数K
R=1+2h2
3元+0.291
K,=28.3+0.67-67
缩减系数
对于≤0.26
对」0.25≤/≤1
\，=1.233-0.033对
K，=0.2/
见序号1。
对于4≤0.4
对于04#21.2
=1.274-0.6864
粗实线—板过缘定。
注2：对于大曲率半径的曲而板格，其缩减系数，可不必取小于由晨于极格求得的值。注3：对于单个曲面板格，例如列板，其位十平面部分板格或整个板格范国内，缩减系数可选取如下：载荷型式2：k=0.8/入月k不必大于1.0；载尚型式3利14：k=0.65/2且k个必人于1.0%Rb
武中：
细长度的参照值；
弹性模量，取2.06×10，单位为牛每平密米（V/mm）：一届曲系数：
一计算板厚的数亿，单位为毫米（mm)，二t一：t——实际板厚的数值，单位为毫米(加)：腐蚀余量的数值，单位为亮米（mm），对于斜提升通道：取1.0mml，
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备案号：32876-2011
中华人民共和国船舶行业标准
CB/T41522011
自卸船斜提升通道结构直接计算方法Direct calculation method of inclined lifting passage construction2011-06-15发布
中华人民共和国工业和信息化部2011-10-01实施
本标准按照GB/T1.1-2009给H的规则起草。CB/T4152—2011
本标准根据中国船级社《钢质海船入级规范》2009版、英国劳氏船级社《船舶入级规范和舰则》2007版、郝威船级社《船舶入级规范》2007版和德国劳氏船级社《船舶入级规范和规则》2007版等有关要求，绝合我国白卸船斜提升通道的设计经验，制定了自卸船斜提升通道的结构计算方法标准本标准由中国船舶工业集团公司提出。本标准中中国船舶工业综合技术经济研究院归口。本标准起草单位：上海船舶研究设计院。本标准主要起节人：石悠患、陈毓珍、吴刚。1
YKANYKAca
1范围
自卸船斜提升通道结构直接计算方法*
本标准规定了自卸船斜提卫随道的意方法和强度衡准等。本标准适用丁国际与国内航准力2术语和定义
下列术语和定是题节本文件。
自卸船
靠自身卸货
斜提升通造
将货物沿量
3计算方法
3.1模型选取
badingship
散货卸到岸上
料式自卸船的斜提女适道结构有限元计算。导
lined lifting passage
由从舱底斜向提
3.1.1余斜提升道道
来叮局部
中板的通道
CB/T4152—2011
3.1.2有限元计算模型横同盈更道的单垂向考通玛
纵向底净
斜板到工用板的区墩范
底中船以最纵同剑模相交处股结构，围，适当考虑斜提升通道
3.1.3模型选取不应影响识算
3.2模型的单元划分
3.2.1斜提升通适结构有限元网格划分油通道外壳划分，横向按照纵骨间距，纵向按照助骨间距划分。3.2.2斜提升通道的外壳、强框架、纵行、平面舱壁及其桁材等高腹板采月4节点板壳单元模拟，在高应力区域和高应力变化区应避免使用一角形单元。3.2.3次要构件采用梁单元模拟，主要构件的面板和加强筋采用杆单元模拟。3.3边界条件
3.3.1斜提几通道结构有限元模型中纵剖面内节点的横向位移（8.）取值为0，绕中纵面内的两个坐标轴的角位移（6利)取值为0，即8=0，=0,=0。3.3.2通道结构在与上甲板相交处各节点刚性固定，即6=6=6,==6=9=0。1
TYKANYKACa
CB/T4152—2011
3.3.3支撑通道的横舱赠周养，通道与底中舱相交处，纵向斜板与通道外其他结构相连处各节点均刚性周定，即：8=6,=6,=0=0-9,=0。3.4计算工况及载荷
3.4.1工况
斜提升通道结构计算选取货物满舱装载的工况。3.4.2载荷计算
本计算载荷主要考总舱内货物压力，舱内货物压力按照公式（1)～公式(5)确定。P=100(1+0.35%）h.
k =sin\a tan (15'-0. 55)+rosa0.04122+4+只
式中：
7300-L
+0.067VVz
[32.25+0.2V-
h,=z+h+h
(t90m)
(90m≤300m）
(300m≤l.500m)
货物压力的数值，单位为丁牛每平方米（kn/m）货物密度的数值，单位为吨每立方米（t/m），取实际装载的最人货物密度：计算参数，见公式（2）
加速度系数，见公式（3）；
计算点至货物顶面的垂直距离的数值，单位为米（m）。假定舱内货物沿船长方向是均勾分布的，货物顶面的横向形状如图1，见公式（4）：货物顶面至连线的距离的数俏，单位为米（m）。货物顶面分布情况，沿级向均句分布：滑横向为抛物线方程，见公式（5）C——-方型系数：
板与水平面之间的夹角的数值，单位为度（”），舱壁，脑侧板为90”，内底板为0°：S一一货物体止角的数值，单位为度（°），矿石和煤为35”，盐、黄砂、石子、谷物等为30°；L——结构计算船长的数值，单位为米（m）；一最人服务航速的数值，单位为节（n）：2
TYKAONYKAC
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一内底至连线的垂直距离的数值，单位为米（m），根据货物的载货量、货物密度以及横剖面形状计算，不小于底边舱斜板项点至内底板距离，见图1：—双层底高度的数值，单位为米（m）：hab
计算点的垂向坐标值（从基线量起），单位为米（m）：一顶面至连线的最大距离的数值为，单位为米（m），取h=BwwW.bzxz.Net
货舱宽度的数值，单位为米（m）：计算点Y向坐标值，单位为米（m）ai.
图1货物项面形状
3.5总纵弯矩产生的影响
在强度校核时，可不考虑总纵弯矩产生的影响：4强度衡准
4.1屈服强度衡准
tan35\，见图1；
板单的许用应力标准采爪膜应力，即弯曲板单元的中面应力，按公式（6）和（7)计算[]-94/ k.-
[o ]=yo°+o, -0,0, -3r =180/k式中：
TY KANY KAca-
：(6)
CB/T 4152—2011
[]—许用剪切应力的数值，单位为牛颜每平方毫米（N/rm）[e]许月相当应力的数值，单位为牛额每平方毫米（N/m）：o
x向的膜应力的数值，单位为牛顿每平方毫米（V/mm）Y向的膜应力的数值，单位为牛顿每平方米（/）：x-Y平面内的剪应力的数值，单位为牛顿每平方毫米（K/mm）：材料系数。当材料钢级为1140时一06当材料钢级为H36时，k取0.72：当材料钢当材料为普钢级时，k取0。
级为H32时，A取0.78：
4.2屈曲强度衡准
板格分类
斜提升通道的板，
面板格
4.2.2平面板格底曲强度
本计算
式中：
出计笃
底面计
有限元计算
公式（8）
中X间应力的数值
TY向应力的数
剪应力的数
顾算得到的X
出有厚元计
资得到的Y
山有限
有限元计
到的剪
立为牛顺每
立为牛顿每
位为牛顿每平方
力的数值，单位为牛
的数值，单位为牛
数俏，单存
单为毫米
腐蚀余量的数值，
临界属曲应力及燃塑性冰别孩下列情况近行修正m
短边受压板格弹性临零备曲座么按公式（9计算。*
211-V4
式中：
板格形
工修正。
强度。
米（Vmm）
（N/mm*）
N/mm）：
平方言米
平方毫米
家平方桌
短边受压板格弹性临界用山应力的数值，单位为片每平方毫米（N/m）：短边受压及弯曲屈曲系数，见衣1：边界约束系数，见表2：
弹性模量的数值，单位为牛每平方毫米（N/mm\），取2.06×10°N/mm；板格厚度的数值，单位为毫米（m）：泊松比：
板格短边长度的数值，单位为毫米（m）：取纵骨、加强筋或扶强材间距。TY KANY KAca-
b）长边受压板格弹性临界冠曲应力，按公式（10）计算。Owere=k.C
武中：
CB/T 4152-2011
长边受压板格弹性临界届曲应小的数估单位为牛每平方毫米（N/m）：长边受压及弯肃屈商系减，见表1：*表2。准
边界药束系数，
受剪切板格弹性临
受剪切板擦弹性临界扇
数，见表。
其：0≤os
公式（11）计
力的数
学位为生
表1板格属曲系数
各受压及弯曲利剪切力学模型
方意米
屈由系数
K, = 7. 6 -6. 44+10g
gr2=px
：-150
Gx2=00l
CB/T 4152—2011
表1（续）
板扰受斥及弯曲和剪切力学模型2=@q
其中：-0
注：，
板格边所受对应X轴、轴工作应力的较大值，“——对应的另一小值，
工作应力的比例系数：
板格的短边长度；
板格的长边长度、
后励系数
,1.8+ ))-k
F100(1+
其中：
边界情况
角钊或工型换强材
扁钢或球扁铜
板格边界约束系数
CB/T4152—2011
d）应对板格的临界弹性屈曲应力，按公式（12）和公式（13）进行弹塑性修正。Gxar.e
tyer_e
武中：
(enr e)
tyere)
板格在单轴应力作用下x轴的弹塑性修正后的的临界屈由压应力的数值，单位为牛顺每平方毫米（N/un）：
板格在单辅应力作用下轴的弹鞭性修止后的的临界屈出压应力的数值，单位为牛顺每平方毫米（V/mm）：
板格在单输应力作用下的弹塑性修正后的临界曲剪应力的数值，单位为牛顿每平方毫米（N/mm）
板格在单轴应力作用下的X拍的弹性临界届曲压应力的数值，单位为牛顺每平方毫米(V /mm);
一板格在单轴应力作月下的Y轴的弹性临界屈曲压应力的数值，单位为牛顿每平方毫米(V /mm）
一板格在单拍应力作用下临界屈曲剪应力的数值：单位为牛顿每平方毫米（N/mm）：材料屈服强度的数值：单位为牛顿每平方毫米（V/mm）：R
剪应力极限值，单位为牛顿每平方毫米（N/nm），4.2.2.3屈曲强度校核
按照衣3计算板格在复合应力作用下的临界屈山应力与计算修正后的实际压应力（见公式8）之比应不小于安全因子1.0.
0、9，、，在计算时绝对值计入。若x轴、Y轴的工作应力为拉应力时，该应力分量取值为0。7
CB/T4152—2011
应力状念
双压缩
文轴压缩-剪切
轴压雍+剪切
双向斥缩+房
注：0
表3临界屈曲应力与计算修正后应力之比值板格长宽比
向中膜应力的学
面膜应加的斗
应力，单位
拉型长度的数值，
还长度的数俏，
4.2.3曲面板格屈期度的校核
曲面板格的宽度与板厚之比
一般不
合条件：
式中：
每平方毫
每平方毫
yi+k)g
齐的用业退度按照公式（14）来验证是否符中5*0
X向的膜应力的数值，单位为牛颜每平方毫米（V/m）：≤1.0
Y向的膜应力的数值：单位为牛懒每平方尝来（N/mm）：XY平面内的剪应力的数值，单位为牛颜每平方毫米（N/mm）安全系数，对丁完全承受局部载荷的结构，S=1.2；材料的用服极限的数值，单位为牛顿每平方毫米（N/mm）：er，e利e指数，由表确定；
系数，出表4设定：
按表5确定。
CB/T4152—2011
压应力和剪应力取为正值，拉应力取为负值。若X向和Y向的应力已计及泊松作用，则可采用公式（15）经修正的应力值：
[g, = (g* - 0. 30 )/0. 91
[a, -(o: - 0. 3m)/0. 91
式中：
计及泊松作用的X、Y向应力的数值，单位为牛顿每平方毫米（X/mm）表4指数和系数
指数和系数
，，止值（原应力）
0和。负值（拉应力）
6曲面参数的确定（R/t≤2500）表5
载荷型式
P为外部压力
边长比blR
届曲系数K
缩减系数化
对于≤0.4
对于0.4<4≤1.2
x=1.274-0.686.1对
CB/T 4152—2011
载荷型式
注1：边异条件说明：
边长比R
细实线——板过缘自巾！
细隶线板达缘简支：
表5（续）
展曲系数K
R=1+2h2
3元+0.291
K,=28.3+0.67-67
缩减系数
对于≤0.26
对」0.25≤/≤1
\，=1.233-0.033对
K，=0.2/
见序号1。
对于4≤0.4
对于04#21.2
=1.274-0.6864
粗实线—板过缘定。
注2：对于大曲率半径的曲而板格，其缩减系数，可不必取小于由晨于极格求得的值。注3：对于单个曲面板格，例如列板，其位十平面部分板格或整个板格范国内，缩减系数可选取如下：载荷型式2：k=0.8/入月k不必大于1.0；载尚型式3利14：k=0.65/2且k个必人于1.0%Rb
武中：
细长度的参照值；
弹性模量，取2.06×10，单位为牛每平密米（V/mm）：一届曲系数：
一计算板厚的数亿，单位为毫米（mm)，二t一：t——实际板厚的数值，单位为毫米(加)：腐蚀余量的数值，单位为亮米（mm），对于斜提升通道：取1.0mml，
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