非饱和膨胀土的结构损伤模型及其在土坡多场耦合分析中的应用 被引量：25

1

作者 卢再华 陈正汉 +2 位作者 方祥位 郭剑峰 周海清 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第7期781-788,共8页

针对原状膨胀土对气候变化反映敏感的特点和其具有胀缩性、裂隙性、超固结性等力学特性,以非饱和土力学和损伤力学为基础,建立了一个非饱和膨胀土的弹塑性损伤本构模型及相应的固结模型.把原状膨胀土看成是由未损部分和损伤部分的复合体... 针对原状膨胀土对气候变化反映敏感的特点和其具有胀缩性、裂隙性、超固结性等力学特性,以非饱和土力学和损伤力学为基础,建立了一个非饱和膨胀土的弹塑性损伤本构模型及相应的固结模型.把原状膨胀土看成是由未损部分和损伤部分的复合体,未损部分用非饱和土的非线性本构关系描述,损伤部分用损伤演化方程和两个屈服面(即,加载屈服面和剪切屈服面)描述.其中的损伤演化方程包括加载引起的损伤和干湿循环引起的损伤两个方面,用作者研制的CT_三轴试验确定.设计了相应的有限元程序UESEPDC;对非饱和膨胀土边坡进行了三相多场耦合问题的数值分析.分析分为4个阶段,得到了边坡在每一分析阶段的应力场、位移场、孔隙水压力场、孔隙气压力场、含水量场、基质吸力场、结构损伤演化场和塑性区扩展的动态图,较好地揭示了膨胀土边坡在开挖和气候变化条件下逐渐发生失稳滑动的现象及其机理. 展开更多

关键词 非饱和膨胀土 弹塑性损伤模型 固结 边坡 降雨 蒸发 数值分析

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原状膨胀土的强度变形特性及其本构模型研究 被引量：36

2

作者 卢再华 陈正汉 曹继东 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期339-342,共4页

对南阳原状膨胀土进行了不同吸力下的三轴剪切试验。试验结果表明原状膨胀土在剪切过程中呈脆性破坏形式；原生裂隙和软弱面是决定原状膨胀土强度的主要因素。建议采用四屈服面的非饱和弹塑性模型描述原状膨胀土的湿胀干缩特性和剪胀剪... 对南阳原状膨胀土进行了不同吸力下的三轴剪切试验。试验结果表明原状膨胀土在剪切过程中呈脆性破坏形式；原生裂隙和软弱面是决定原状膨胀土强度的主要因素。建议采用四屈服面的非饱和弹塑性模型描述原状膨胀土的湿胀干缩特性和剪胀剪缩特性。 展开更多

关键词 原状土 非饱和土 膨胀土 强度 变形 本构模型 三轴剪切试验 脆性破坏形式

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全垫升式气垫船破冰过程的数值模拟 被引量：11

3

作者 卢再华 张志宏 +2 位作者 胡明勇 姚俊 张辽远 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第24期148-154,共7页

气垫船破冰是指采用大吨位气垫船以临界航速在冰面上航行进行破冰,是一种较新的内河破冰方法,可应用于黄河凌汛灾害的防治领域。对浅水厚冰层条件下气垫船破冰过程进行了数值模拟。计算结果表明:临界航速下,气垫船始终位于船首波峰后方... 气垫船破冰是指采用大吨位气垫船以临界航速在冰面上航行进行破冰,是一种较新的内河破冰方法,可应用于黄河凌汛灾害的防治领域。对浅水厚冰层条件下气垫船破冰过程进行了数值模拟。计算结果表明:临界航速下,气垫船始终位于船首波峰后方,对所兴起的船波起持续的推波作用,在冰面上逐渐兴起幅值较大的船波。冰层在船尾波谷处最先产生纵向裂缝并向前后延伸,向前延伸至船首波峰处时引起冰层横向破裂并扩展,完成一个破冰周期。船身后方的裂缝沿气垫船轴线方向呈*号形状,不同破冰周期的横向裂缝交叉后,冰层破裂成三角形的碎冰片。气垫船破冰的不同工作航次应尽量沿同一方向平行进行,使不同航次的裂缝进一步交叉,将冰层破裂成尺度更小的碎冰片。 展开更多

关键词 气垫船 破冰 数值模拟 裂缝

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舰船海底地震波形成机理的理论分析 被引量：19

4

作者 卢再华 张志宏 顾建农 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期54-57,共4页

航行舰船是一个很大的振动和噪声源,其振动和噪声引起的压力波经由流体介质传播到海底,引起海底岩层振动,产生弹性波并向远处传播,这种航行舰船在海底引起的弹性波称为舰船海底地震波。舰船海底地震波可用于识别舰船目标,作为水中武器... 航行舰船是一个很大的振动和噪声源,其振动和噪声引起的压力波经由流体介质传播到海底,引起海底岩层振动,产生弹性波并向远处传播,这种航行舰船在海底引起的弹性波称为舰船海底地震波。舰船海底地震波可用于识别舰船目标,作为水中武器的目标探测信号。基于波动理论,得到了舰船引起海底地震波的波动方程和有限元数值计算模型。利用该模型,对二维半无限空间层状海洋环境在水压场和极低频点声源作用下的海底地震波信号进行了数值模拟,得到了远场海底表面处加速度和水压的时域频域信号。结果表明,在二维半无限空间层状海洋环境条件下,舰船远场海底地震波主要由舰船极低频的噪声辐射引起,主要频率范围在1-7Hz。 展开更多

关键词 舰船 海底 地震波 机理 数值模拟

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多孔介质水平分层海底低频地震波的数值模拟 被引量：10

5

作者 卢再华 张志宏 顾建农 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2065-2071,共7页

舰船低频辐射噪声在海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,可用于识别舰船目标。为获取浅海厚沉积层环境下舰船地震波的传播特性,基于多孔介质波动理论建立海底地震波的三维交错网格有限差分算法,对多孔介质海底低频声源激励的海... 舰船低频辐射噪声在海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,可用于识别舰船目标。为获取浅海厚沉积层环境下舰船地震波的传播特性,基于多孔介质波动理论建立海底地震波的三维交错网格有限差分算法,对多孔介质海底低频声源激励的海底地震波进行数值计算。计算结果表明:近场范围内,多孔介质海底地震波的波动成分主要有透射快纵波、透射横波、透射慢纵波和海底界面波;对于远场地震波而言,海水层的波导效应逐渐表现出来,海底地震波的波动成分主要是沿水平方向传播的简正波和海底界面波。 展开更多

关键词 振动与波 多孔介质 低频 浅海 地震波 交错网格

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不同浅海环境下点声源海底地震波特征研究 被引量：10

6

作者 卢再华 张志宏 顾建农 《声学技术》 CSCD 2009年第5期596-600,共5页

航行舰船在海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,主要由舰船低频辐射噪声引起,可用于识别舰船目标。将舰船地震波简化为液固多层半无限空间低频点声源引起的地震波动问题,基于波数积分方法,通过FFP数值积分得到了海底表面声压、... 航行舰船在海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,主要由舰船低频辐射噪声引起,可用于识别舰船目标。将舰船地震波简化为液固多层半无限空间低频点声源引起的地震波动问题,基于波数积分方法,通过FFP数值积分得到了海底表面声压、位移和加速度的频率特性曲线,分析了不同浅海环境对点声源海底地震波的波动特征的影响。结果表明:软质海底竖直方向加速度具有明显的低频通过特征,点声源海底地震波频域特征具有方向性;接收横距、岩土层吸收衰减系数和软硬程度、水深、沉积层厚度等均对点声源海底地震波的波动特征具有影响。 展开更多

关键词 浅海 点声源 地震波 声压 位移 加速度

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砂土底质浅水条件下实船地震波的检测试验 被引量：8

7

作者 卢再华 张志宏 顾建农 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期482-488,共7页

舰船低频辐射噪声在浅海的海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,可用于识别舰船目标。为了探讨砂土底质浅海环境下舰船地震波的检测距离和信号特征,利用三分量微幅地震波检测仪,在砂土底质的内陆河道开展了实船地震波检测试验,获... 舰船低频辐射噪声在浅海的海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,可用于识别舰船目标。为了探讨砂土底质浅海环境下舰船地震波的检测距离和信号特征,利用三分量微幅地震波检测仪,在砂土底质的内陆河道开展了实船地震波检测试验,获取了多个批次随机船只的地震波检测数据。实船地震波检测数据的时频图结果表明,在砂土底质浅水条件下,地震波信号的竖直分量传播距离相对水平分量较远,远距离地震波信号的频率成分主要为螺旋桨的轴频和倍频,多数船只基于地震波线谱的探测距离能达到1 000 m以上。 展开更多

关键词 声学 砂土底质 浅水 实船 地震波 检测试验

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浅海低频点声源作用下海底地震波的数值模拟 被引量：10

8

作者 卢再华 张志宏 顾建农 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2007年第4期607-610,共4页

建立了点声源作用下海底地震波的时域数值计算模型.利用该模型,对二维半无限空间简单海洋模型的低频点声源海底地震波问题进行了数值模拟,得到了海底表面处的加速度和声压值.结果表明,浅海低频点声源的大部分能量耦合到海底基岩中以地... 建立了点声源作用下海底地震波的时域数值计算模型.利用该模型,对二维半无限空间简单海洋模型的低频点声源海底地震波问题进行了数值模拟,得到了海底表面处的加速度和声压值.结果表明,浅海低频点声源的大部分能量耦合到海底基岩中以地震波的形式向远处传播.声源频率、海底吸声系数和海底基岩阻尼系数对舰船海底地震波信号均有影响. 展开更多

关键词 浅海 低频 点声源 海底 地震波 数值模拟

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气垫船破冰机理分析及临界航速估计 被引量：4

9

作者 卢再华 张志宏 +2 位作者 胡明勇 姚俊 张辽远 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期916-923,共8页

气垫船破冰是指采用大吨位气垫船以临界航速在冰面上航行进行破冰,是一种较新的内河破冰方法,可应用于黄河凌汛灾害的防治领域。文章通过对浅水厚冰层条件下气垫船破冰过程的数值模拟,分析了气垫船的破冰机理。在临界航速下,气垫船始终... 气垫船破冰是指采用大吨位气垫船以临界航速在冰面上航行进行破冰,是一种较新的内河破冰方法,可应用于黄河凌汛灾害的防治领域。文章通过对浅水厚冰层条件下气垫船破冰过程的数值模拟,分析了气垫船的破冰机理。在临界航速下,气垫船始终位于船首波峰后方,对所兴起的船波起持续的推波作用,在冰面上逐渐兴起幅值较大的船波。当冰层的中的应力应变积累到破坏极限时,冰层产生破裂。气垫船破冰的临界航速实际上就是船身附近表面波的行进速度,在文中浅水厚冰层环境下,气垫船破冰的临界航速可按波长为3倍船长的表面波行进速度进行估计。 展开更多

关键词 气垫船 破冰 机理 数值模拟 临界航速

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低频声源海底地震波的时域合成波形分析 被引量：6

10

作者 卢再华 张志宏 顾建农 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期50-55,63,共7页

在频域快速场模型的基础上进行逆傅里叶变换,得到海底地震波的时域合成波形计算方法,并对不同浅海环境参数下的合成波形进行了计算.结果表明:海底地震波的波动成分为海底表面波和简正波;当声源频率低于简正波最小截止频率时,不存在无衰... 在频域快速场模型的基础上进行逆傅里叶变换,得到海底地震波的时域合成波形计算方法,并对不同浅海环境参数下的合成波形进行了计算.结果表明:海底地震波的波动成分为海底表面波和简正波;当声源频率低于简正波最小截止频率时,不存在无衰减传播的简正波,其波动成分主要为海底表面波;随着声源频率增大,各阶简正波逐渐被激发且逐渐增强;声源深度越接近于海底,越有利于海底地震波的激发,波动成分中表面波越发占据主要地位;与硬质海底相比,软质海底更有利于低频声源激发海底地震波,但不利于较高频率声源海底地震波的激发. 展开更多

关键词 低频 声源 海底 地震波 合成波形

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非饱和原状膨胀土的弹塑性损伤本构模型研究 被引量：26

11

作者 卢再华 陈正汉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期422-426,共5页

以复合体损伤理论为基础,建立了非饱和原状膨胀土的弹塑性损伤本构模型。模型可反映原状膨胀土的三个主要特征(胀缩性、裂隙性和超固结性)造成的独特的力学特性,即,低围压情况下的软化和剪胀,围压较高时的硬化和剪缩以及干湿变化时的反... 以复合体损伤理论为基础,建立了非饱和原状膨胀土的弹塑性损伤本构模型。模型可反映原状膨胀土的三个主要特征(胀缩性、裂隙性和超固结性)造成的独特的力学特性,即,低围压情况下的软化和剪胀,围压较高时的硬化和剪缩以及干湿变化时的反复胀缩特性。模型共包含23个参数,都可由试验测定。 展开更多

关键词 非饱和土 膨胀土 弹塑性损伤 本构模型

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基于粘弹性人工边界的点声源海底地震波ANSYS分析方法 被引量：5

12

作者 卢再华 张志宏 顾建农 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2011年第2期63-67,共5页

航行舰船在海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,该波主要由舰船低频辐射噪声引起,可用于识别舰船目标。采用大型有限元软件ANSYS中的流固耦合计算模块,结合粘弹性人工边界条件,对水平分层海洋环境下低频点声源海底地震波进行了... 航行舰船在海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,该波主要由舰船低频辐射噪声引起,可用于识别舰船目标。采用大型有限元软件ANSYS中的流固耦合计算模块,结合粘弹性人工边界条件,对水平分层海洋环境下低频点声源海底地震波进行了数值计算。数值计算结果与波数积分方法结果的比较表明:两种方法相应的声传播损失曲线和频率特性曲线变化规律基本一致,海底表面竖直位移、水平位移、竖直加速度和水平加速度的频率特性曲线吻合较好,说明大型有限元软件ANSYS中的流固耦合模块可用于低频点声源海底地震波问题的数值计算。 展开更多

关键词 粘弹性人工边界 点声源 地震波 ANSYS 流固耦合

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基于波数积分的点声源海底地震波计算方法研究 被引量：4

13

作者 卢再华 张志宏 顾建农 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2011年第1期118-121,共4页

将舰船地震波简化为液固多层半无限空间低频点声源引起的地震波动问题,基于波数积分方法,通过FFP数值积分求解了海底表面声压、位移和加速度幅值,得到了海底表面声压、位移和加速度的频率特性曲线.对硬质和软质两种海底条件下远场海底... 将舰船地震波简化为液固多层半无限空间低频点声源引起的地震波动问题,基于波数积分方法,通过FFP数值积分求解了海底表面声压、位移和加速度幅值,得到了海底表面声压、位移和加速度的频率特性曲线.对硬质和软质两种海底条件下远场海底地震波信号特征的分析结果表明:随频率增大,海底表面声压的传播损失逐渐增加;软质海底的位移、加速度总体上比硬质海底大;和硬质海底相比,软质海底更有利于声源较低频率成分的传播. 展开更多

关键词 波数积分 点声源 地震波 声压 位移 加速度

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水压场引起海底地震波的特征 被引量：3

14

作者 卢再华 张志宏 顾建农 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2010年第1期1-4,共4页

将舰船水压场激励的海底地震波简化为液固多层半无限空间中集中力引起的地震波动问题,基于波数积分方法,通过FFP数值积分求解了海底表面声压、位移和加速度幅值,得到了海底表面声压、位移和加速度的频率特性曲线。结果表明,水压场激励... 将舰船水压场激励的海底地震波简化为液固多层半无限空间中集中力引起的地震波动问题,基于波数积分方法,通过FFP数值积分求解了海底表面声压、位移和加速度幅值,得到了海底表面声压、位移和加速度的频率特性曲线。结果表明,水压场激励的海底地震波频率很低,属于超低频波动信号;水压场引起海底表面的声压、竖直加速度和水平加速度在频域内基本呈现单峰型特征。 展开更多

关键词 水压场 海底 地震波 声压 位移 加速度

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透射边界条件在点声源海底地震波数值计算中的应用 被引量：1

15

作者 卢再华 张志宏 顾建农 《应用声学》 CSCD 北大核心 2010年第5期358-363,共6页

航行舰船在海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,主要由舰船低频辐射噪声引起,可用于识别舰船目标。本文采用大型有限元软件ANSYS中的流固耦合计算模块,结合多次透射公式(MTF)人工边界条件,对较为简单的水平分层海洋环境下低频点... 航行舰船在海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,主要由舰船低频辐射噪声引起,可用于识别舰船目标。本文采用大型有限元软件ANSYS中的流固耦合计算模块,结合多次透射公式(MTF)人工边界条件,对较为简单的水平分层海洋环境下低频点声源海底地震波进行了数值计算,并为了分析数值计算方法的精度,将数值计算结果与波数积分方法结果进行了比较。频率较低时两种方法的声传播损失曲线符合较好,频率较高时结果存在一定差别;两种计算方法所得声传播频率特性曲线的形式有所不同,但曲线总体变化趋势基本一致;而海底表面竖直位移、水平位移、竖直加速度和水平加速度的频率特性曲线基本符合。由此认为,基于多次透射公式人工边界,采用大型有限元软件ANSYS中的流固耦合模块,对较复杂环境下低频点声源海底地震波问题进行数值计算是基本可行的。 展开更多

关键词 舰船地震波 多次透射公式 点声源 ANSYS 流固耦合

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航行船舶引起河岸微幅地震波的试验结果分析 被引量：4

16

作者 卢再华 张志宏 顾建农 《声学与电子工程》 2006年第B07期105-107,共3页

舰艇地震波是一种新型的舰船物理场，可用于识别舰船目标。研制了三分量高分辨率微幅地震波检测仪，对航行船舶引起地震波的检测结果表明，舰船地震波时域曲线具有通过特征和包络特征，频域曲线具有双通道特征、线谱特征和方向性特征。

关键词 舰船 地震波 检测仪 特征

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液固半无限空间低频点声源的地震波动

17

作者 卢再华 张志宏 顾建农 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期743-746,共4页

将舰船地震波简化为液固半无限空间低频点声源引起的地震波动,基于简正波理论,通过计算围道内的留数得到了位移势函数的表达式。分析了液体层内声传播损失和固体层表面的位移、加速度的频率特性曲线,为分析舰船地震波的形成机理以及波... 将舰船地震波简化为液固半无限空间低频点声源引起的地震波动,基于简正波理论,通过计算围道内的留数得到了位移势函数的表达式。分析了液体层内声传播损失和固体层表面的位移、加速度的频率特性曲线,为分析舰船地震波的形成机理以及波动特征提供了一定的理论基础。 展开更多

关键词 液固半无限空间 低频 点声源 地震波

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非饱和土三轴仪的CT机配套及其应用 被引量：84

18

作者 陈正汉 卢再华 蒲毅彬 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期387-392,共6页

研制了一种能和CT机配套使用的非饱和土三轴仪。该仪器除具有非饱和土三轴仪的全部功能外 ,还能在试验过程中对土样内部结构进行动态、定量和无损地量测。利用该三轴仪和CT机 ,成功地动态追踪了一个膨胀土试样在三轴剪切试验过程中的损... 研制了一种能和CT机配套使用的非饱和土三轴仪。该仪器除具有非饱和土三轴仪的全部功能外 ,还能在试验过程中对土样内部结构进行动态、定量和无损地量测。利用该三轴仪和CT机 ,成功地动态追踪了一个膨胀土试样在三轴剪切试验过程中的损伤演化 ,并结合强度、变形等宏观试验结果进行了分析。 展开更多

关键词 非饱和土 三轴仪 膨胀 结构性 CT机

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航行气垫船激励浮冰响应的模型实验研究 被引量：12

19

作者 张志宏 顾建农 +3 位作者 王冲 胡明勇 卢再华 鹿飞飞 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期655-664,共10页

基于弹性薄板振动微分方程和相似理论,建立了气垫船在浮冰上运动的原型系统与模型系统参数之间的相似对应关系.导出了浮冰层自由振动波形传播的相速度和群速度计算公式,明确了相速度的极小值和浅水波传播速度即为气垫船的第一、第二临... 基于弹性薄板振动微分方程和相似理论,建立了气垫船在浮冰上运动的原型系统与模型系统参数之间的相似对应关系.导出了浮冰层自由振动波形传播的相速度和群速度计算公式,明确了相速度的极小值和浅水波传播速度即为气垫船的第一、第二临界速度.根据研制的高精度非接触式激光位移测量系统,在变水深拖曳水槽中,开展了不同速度移动气垫载荷激励薄膜变形响应的系列实验,证实了存在使薄膜变形达到最大的移动气垫载荷临界速度.第一临界速度使气垫载荷之后的薄膜产生最大的下陷变形,第二临界速度使气垫载荷之前的薄膜产生最大的上凸变形.通过实验结果进一步分析了气垫速度、高度、压力及水深等参数对薄膜变形和临界速度的影响,揭示了移动气垫载荷激励薄膜变形响应的聚能共振增幅机理,为利用气垫船实施有效破冰提供了依据. 展开更多

关键词 气垫船 破冰 聚能 临界速度 模型实验

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非饱和土的理论与实践 被引量：38

20

作者 陈正汉 卢再华 朱元青 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2001年第5期8-15,共8页

发展非饱和土的理论和技术是现代土力学的一项基本任务 本文介绍作者十几年来在这一领域的研究成果，内容包括非饱和土的仪器研制、试验研究、工程特性、力学理论分析方法和工程应

关键词 非饱和土 工程特性 力学理论 工程应用 现代土力学 耦合分析

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