基于雅可比旋量法的实际工况公差建模 被引量：45

1

作者 张为民 陈灿 +2 位作者 李鹏忠 李国伟 胡江敏 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期77-83,共7页

计算了加载时工作零件的变形量,并将其转变为雅可比旋量修正量,通过对雅可比旋量公差模型在实际工况下的扩充与修正,建立了基于雅可比旋量和实际工况的装配体公差数学模型,以此定量计算实际工况对产品工作性能及公差设计的影响。通过将... 计算了加载时工作零件的变形量,并将其转变为雅可比旋量修正量,通过对雅可比旋量公差模型在实际工况下的扩充与修正,建立了基于雅可比旋量和实际工况的装配体公差数学模型,以此定量计算实际工况对产品工作性能及公差设计的影响。通过将此方法在某齿轮泵装配体的公差设计中的应用说明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 雅可比旋量 公差建模 实际工况 装配间隙 产品设计

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基于关键特征和图的零件公差建模方法 被引量：5

2

作者 张开富 李原 +1 位作者 邵毅 杨海成 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期647-651,共5页

提出了一种基于关键特征和图的零件公差建模方法。定义了零件的关键特征和参考坐标系;基于关键特征和扩展型的有向图,通过定义关键特征之间的公差关系、公差属性、公差变动方向等,实现了公差元的表示;采用图的和运算,建立了零件公差模... 提出了一种基于关键特征和图的零件公差建模方法。定义了零件的关键特征和参考坐标系;基于关键特征和扩展型的有向图,通过定义关键特征之间的公差关系、公差属性、公差变动方向等,实现了公差元的表示;采用图的和运算,建立了零件公差模型。该模型有利于公差链的生成与分析,并采用实例验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 公差元 公差建模 关键特征 图论

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渐开线圆柱斜齿轮齿面的公差建模 被引量：4

3

作者 徐旭松 杨将新 +1 位作者 曹衍龙 茅健 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1946-1950,共5页

为了研究和仿真公差对齿轮运动学性能的影响,建立了齿面公差的参数化数学模型.基于新一代产品几何规范(GPS)标准体系,将表面几何偏差分为本质特征偏差和方位特征偏差.引入替代表面的概念,基于理论表面矢量参数化表示,用矢函数来描述替... 为了研究和仿真公差对齿轮运动学性能的影响,建立了齿面公差的参数化数学模型.基于新一代产品几何规范(GPS)标准体系,将表面几何偏差分为本质特征偏差和方位特征偏差.引入替代表面的概念,基于理论表面矢量参数化表示,用矢函数来描述替代表面和理论表面之间的本质特征偏差.基于三维空间刚体运动学,采用齐次坐标变换矩阵来描述替代表面在欧氏空间中相对于参考要素的方位特征(方向和位置)偏差.以圆柱斜齿轮齿面为例,采用提出的公差域建模方法,构建了该齿面的本质特征偏差和方位特征偏差的参数化模型,进而建立了圆柱斜齿轮齿面的公差数学模型. 展开更多

关键词 公差建模 渐开线齿面 齿面公差模型 产品几何规范(GPS)

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基于实际工况的装配体公差建模方法研究 被引量：10

4

作者 程彬彬 黄美发 +2 位作者 王志越 冯建国 吴常林 《机床与液压》 北大核心 2016年第7期116-120,124,共6页

几何产品的装配公差数学模型对CAD/CAM/CAE的集成有着重要的作用。目前的装配公差模型以刚体假设为前提,忽视了实际工况的影响。为解决此问题,研究了实际工况对产品工作性能及公差设计的影响,利用有限元仿真计算了零件在实际工况下的变... 几何产品的装配公差数学模型对CAD/CAM/CAE的集成有着重要的作用。目前的装配公差模型以刚体假设为前提,忽视了实际工况的影响。为解决此问题,研究了实际工况对产品工作性能及公差设计的影响,利用有限元仿真计算了零件在实际工况下的变形量,并在公差模型中综合考虑变形量的影响,建立了实际工况下装配体的公差模型。将该方法应用到尾座装配体的公差建模中,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 公差建模 实际工况 有限元仿真

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装配体公差建模方法研究 被引量：1

5

作者 李志成 曹增强 蔡延波 《现代制造工程》 CSCD 2008年第3期73-75,108,共4页

为实现装配体公差建模,即在计算机中表示装配体的装配关系和零件本身的公差属性,提出一种综合建模方法,该方法将装配关系模型和零件公差模型相结合。装配关系模型包含父子装配单元之间的从属关系、装配单元之间的约束关系;零件公差模型... 为实现装配体公差建模,即在计算机中表示装配体的装配关系和零件本身的公差属性,提出一种综合建模方法,该方法将装配关系模型和零件公差模型相结合。装配关系模型包含父子装配单元之间的从属关系、装配单元之间的约束关系;零件公差模型采用基于关键特征和有向图的建模方法。并结合实例进行了分析验证。 展开更多

关键词 特征 公差建模 装配建模 公差元 有向图

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基于热变形的齿轮泵公差建模 被引量：5

6

作者 李超元 黄美发 +1 位作者 江艳燕 江佳炜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第1期122-125,共4页

针对齿轮泵公差建模把零件假定为刚体,很少考虑零件热变形的影响,导致公差模型与实际情况差别较大的问题,文章研究了热变形下齿轮泵公差建模的方法。该方法通过有限元仿真计算零部件热变形量,并结合雅克比旋量理论,建立基于热变形的齿... 针对齿轮泵公差建模把零件假定为刚体,很少考虑零件热变形的影响,导致公差模型与实际情况差别较大的问题,文章研究了热变形下齿轮泵公差建模的方法。该方法通过有限元仿真计算零部件热变形量,并结合雅克比旋量理论,建立基于热变形的齿轮泵公差模型,以此定量计算热变形对齿轮泵性能的影响,其模型结果可对齿轮泵性能进行预测和改进。 展开更多

关键词 雅克比旋量 公差建模 热变形 有限元仿真

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基于小位移旋量公差建模和蒙特卡洛模拟的装配体公差优化设计方法 被引量：2

7

作者 李晓晓 吴昊荣 +1 位作者 孙付春 赵永鑫 《机床与液压》 北大核心 2022年第23期153-159,共7页

提出一种基于小位移旋量(SDT)公差建模和蒙特卡洛模拟的装配体公差优化设计方法,通过分析装配精度链、装配结合面和结合面公差3个对装配精度具有重要影响的核心要素之间的关系,利用SDT理论和蒙特卡洛模拟法建立公差模型,再利用齐次变换... 提出一种基于小位移旋量(SDT)公差建模和蒙特卡洛模拟的装配体公差优化设计方法,通过分析装配精度链、装配结合面和结合面公差3个对装配精度具有重要影响的核心要素之间的关系,利用SDT理论和蒙特卡洛模拟法建立公差模型,再利用齐次变换理论建立结合面误差模型和装配精度模型,进而推导出装配体装配精度与结合面公差相关的映射模型;结合公差制造成本、装配精度可靠度原则,建立装配体装配精度的公差优化模型,并以顶尖装配体为例完成公差优化分析。研究发现:在满足装配精度可靠度的前提下,可使顶尖装配体加工成本降低9.02%,而装配精度可靠度提高至97.81%,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 小位移旋量 公差建模 蒙特卡洛模拟 装配精度

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基于热力耦合变形的机床主轴公差建模方法研究 被引量：5

8

作者 梁健伟 黄美发 +1 位作者 唐哲敏 苟国秋 《机床与液压》 北大核心 2022年第15期133-140,共8页

机床主轴的公差建模很少同时考虑切削力与摩擦热耦合变形的影响,导致公差模型与工程实际存在较大差异,难以保证机床主轴加工精度的问题。为此,研究一种基于热力耦合变形的机床主轴公差建模方法。根据机床主轴的实际工况,运用小位移旋量... 机床主轴的公差建模很少同时考虑切削力与摩擦热耦合变形的影响,导致公差模型与工程实际存在较大差异,难以保证机床主轴加工精度的问题。为此,研究一种基于热力耦合变形的机床主轴公差建模方法。根据机床主轴的实际工况,运用小位移旋量理论表达特征的几何变动,建立主轴原始几何误差的Jacobian-Torsor公差模型;根据几何变动修正Jacobian-Torsor公差建模,增加典型配合特征的公差变动表示模型;利用ANSYS计算主轴在切削力与摩擦热耦合作用下的变形量;将结果引入修正的Jacobian-Torsor模型,得到热力耦合变形下的机床主轴公差模型。结果表明:主轴与轴承的装配间隙在径向y方向上的平动量减少0.009 mm,沿着径向的转动量减少0.000 8 mm,过盈增大,加快了主轴的磨损,影响主轴的回转精度。所设计的模型可为机床主轴的公差设计提供参考,并可预测和改善主轴的工作性能。 展开更多

关键词 热力耦合变形 雅可比旋量 有限元仿真 公差建模

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基于公差原则的装配体公差建模

9

作者 程彬彬 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第3期109-112,共4页

为了建立可以反映公差原则的装配体公差数学模型,研究了尺寸公差、形位公差的关系及补偿方式,基于形位公差的动态公差图,给出了最大实体要求下功能要素的旋量表示,修正了雅可比旋量模型,提出了一种基于公差原则的装配体公差建模方法。... 为了建立可以反映公差原则的装配体公差数学模型,研究了尺寸公差、形位公差的关系及补偿方式,基于形位公差的动态公差图,给出了最大实体要求下功能要素的旋量表示,修正了雅可比旋量模型,提出了一种基于公差原则的装配体公差建模方法。结合机床尾座实例,分析了零件之间的装配约束关系,建立了最大实体要求下的装配体公差数学模型,能够处理尺寸公差、形位公差之间的相关要求,扩大了装配体公差建模的应用范围,保证了公差建模理论的完整性和合理性。 展开更多

关键词 公差建模 公差原则 雅可比旋量模型

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基于新一代几何技术规范的装配误差建模 被引量：1

10

作者 杨朝晖 高天石 +1 位作者 李崇赫 贺子力 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期118-128,共11页

针对由于公差设计不合理而导致的服役于复杂工况的机械装备性能下降等问题,提出一种综合考虑制造与装配误差的机械产品装配精度分析方法。该方法首先利用有限元分析机械装备零部件装配误差导致的变形,并提取发生形变的关键特征面;然后... 针对由于公差设计不合理而导致的服役于复杂工况的机械装备性能下降等问题,提出一种综合考虑制造与装配误差的机械产品装配精度分析方法。该方法首先利用有限元分析机械装备零部件装配误差导致的变形,并提取发生形变的关键特征面;然后基于新一代几何技术规范(GPS)将特征面的变形转化为尺寸与形位公差数据,并与设计公差进行叠加,实现变形—误差—公差的转换;随后基于雅可比旋量理论,构建综合考虑制造与装配误差的公差分析模型支撑机械装备的公差精量化设计;最后以某型机载作动筒为工程应用对象,对比分析了是否考虑受力变形条件下装配精度分析的结果差异,结果显示该方法相较于原有方法具有更高的计算准确性,能为精密机械产品精度设计提供更加准确的指导。 展开更多

关键词 雅可比旋量 变形 公差建模 修正矩阵 装配精度分析

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小位移旋量和响应面法相结合的齿轮公差分析模型构建方法 被引量：7

11

作者 黄康 徐锐 陈奇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期77-84,91,共9页

为了更高效更合理地开展齿轮公差分析及优化,提出一种小位移旋量与响应面法相结合的齿轮公差分析模型构建方法。以齿轮安装公差为例,依据齿轮精度标准,利用小位移旋量公差建模理论建立了齿轮安装公差数学模型;基于该公差模型,结合齿面... 为了更高效更合理地开展齿轮公差分析及优化,提出一种小位移旋量与响应面法相结合的齿轮公差分析模型构建方法。以齿轮安装公差为例,依据齿轮精度标准,利用小位移旋量公差建模理论建立了齿轮安装公差数学模型;基于该公差模型,结合齿面接触分析原理编制了计及误差的齿面接触分析模拟程序,并分析了不同变动要素对传动误差的影响;利用拉丁超立方试验方法采样并结合最小二乘法,构建了齿轮公差变动要素与传动误差之间的二阶响应面近似模型,从而得到了齿轮公差分析模型。实例分析结果表明:该方法建模精度较高,实用性好,可为齿轮公差分析和综合等提供参考。 展开更多

关键词 齿轮 公差分析 公差建模 小位移旋量 响应面法

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CAD系统中并行公差的建模方法 被引量：8

12

作者 黄美发 钟艳如 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第18期1623-1626,共4页

提出一种基于产品设计与制造、支持公差工程语义和并行公差的几何公差计算机辅助建模表示新方法。在CAD系统中 ,进行装配公差和零件制造公差建模 ,利用特征的几何公差结构块 ,求出各种公差带的空间表示函数 ,计算有关公差带在三维空间... 提出一种基于产品设计与制造、支持公差工程语义和并行公差的几何公差计算机辅助建模表示新方法。在CAD系统中 ,进行装配公差和零件制造公差建模 ,利用特征的几何公差结构块 ,求出各种公差带的空间表示函数 ,计算有关公差带在三维空间中相应自由度的允许变动量 ,为公差分析和综合提供实用的模型。 展开更多

关键词 特征 几何公差结构块 公差带 自由度 公差建模

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基于小位移旋量的公差模拟建模及公差分析 被引量：33

13

作者 吴兆强 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第1期205-207,共3页

公差分析是产品规范设计的重要内容,影响产品最终性能。研究了小位移旋量的公差建模方法,随机取值模拟配合表面在公差域内的变动。沿装配路径,采用齐次坐标逐步变换求解装配体封闭环相对全局坐标的变动,进行了三维公差分析,利用一定规... 公差分析是产品规范设计的重要内容,影响产品最终性能。研究了小位移旋量的公差建模方法,随机取值模拟配合表面在公差域内的变动。沿装配路径,采用齐次坐标逐步变换求解装配体封闭环相对全局坐标的变动,进行了三维公差分析,利用一定规模的模拟样本表现累积误差的分布形式。用实例验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 小位移旋量 公差建模 公差分析 随机模拟

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雅可比-旋量在模切机装配公差分析中的应用 被引量：1

14

作者 王皓 徐旭松 +1 位作者 刘艳旭 卢恒 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第8期242-248,共7页

在模切纸品的生产过程中,为了减少或避免不合格品的出现,需对模切机弧切刀具的装配精度进行严格控制,将其刀尖偏移量限定在一定范围内,以保证纸品的切割质量。针对以上几何需求,研究了模切机中各个零部件间存在的连接、接触、配合方式,... 在模切纸品的生产过程中,为了减少或避免不合格品的出现,需对模切机弧切刀具的装配精度进行严格控制,将其刀尖偏移量限定在一定范围内,以保证纸品的切割质量。针对以上几何需求,研究了模切机中各个零部件间存在的连接、接触、配合方式,根据平面和圆柱特征的特点对特征元素进行公差旋量表达,将各旋量纳入雅可比矩阵中构建模切机的装配公差分析模型,并按极值法进行计算分析,得出影响刀尖偏差的敏感环,从而为公差优化提供依据。 展开更多

关键词 公差分析 几何公差 雅可比-旋量 公差建模

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考虑形状偏差的公差多面体建模与分析 被引量：2

15

作者 徐旭松 王皓 +1 位作者 孙志英 卢恒 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期3681-3691,共11页

采用理想表面模型或未考虑形状偏差进行公差建模与分析往往导致零件装配产生干涉风险或装配精度得不到保证。针对该问题,首先基于半空间和多面体的定义将零件特征几何偏差以向量的形式表示,根据尺寸公差带约束构建了零件层的公差多面体... 采用理想表面模型或未考虑形状偏差进行公差建模与分析往往导致零件装配产生干涉风险或装配精度得不到保证。针对该问题,首先基于半空间和多面体的定义将零件特征几何偏差以向量的形式表示,根据尺寸公差带约束构建了零件层的公差多面体不等式组。其次,以理想表面构建装配层公差多面体不等式组,通过使用装配优化函数对装配接触面参数进行调整,将形状偏差纳入公差模型中,从而构建了基于非理想表面的公差多面体不等式组。最后,以铣刀座装配体进行了实例研究,建立了该装配体的各偏差传递路径的公差多面体凸包,并使用闵可夫斯基和依次求解,然后进行交集运算得出目标环偏差值;手工调整公差值并重新计算,直至分析出的目标环偏差值满足初始精度设计需求。 展开更多

关键词 公差建模 公差分析 多面体 凸包 形状偏差 铣刀座

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基于公差原则的直线对称度公差数学模型 被引量：2

16

作者 茅健 曹衍龙 +1 位作者 杨将新 徐旭松 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第19期2351-2354,共4页

在公差数学定义的基础上引入SDT(small displacement torsor),以孔中心轴线为对象,研究了基于公差原则的直线对称度公差数学模型。根据独立原则和最大实体要求应用于中心要素和表面要素的不同情况,详细研究了直线对称度公差的不同约束模... 在公差数学定义的基础上引入SDT(small displacement torsor),以孔中心轴线为对象,研究了基于公差原则的直线对称度公差数学模型。根据独立原则和最大实体要求应用于中心要素和表面要素的不同情况,详细研究了直线对称度公差的不同约束模式,系统地推导了直线对称度公差的数学模型。由此所建立的数学模型完整、准确地表示出了直线对称度公差的语义,便于公差的计算机处理。最后用实例验证了该公差数学模型的有效性。 展开更多

关键词 公差原则 对称度 SDT 公差建模

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面向虚拟装配的产品公差模型 被引量：6

17

作者 王恒 宁汝新 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期961-968,975,共9页

从虚拟环境下产品模型的特点和特殊要求出发,提出了产品公差模型的概念,分析了虚拟环境对公差信息的需求,指出除基本信息外,还需要提供公差的动态行为信息。根据虚拟环境下面片模型的特点,提出了一种面向虚拟环境的多层次结构的产品双... 从虚拟环境下产品模型的特点和特殊要求出发,提出了产品公差模型的概念,分析了虚拟环境对公差信息的需求,指出除基本信息外,还需要提供公差的动态行为信息。根据虚拟环境下面片模型的特点,提出了一种面向虚拟环境的多层次结构的产品双耦合公差模型,并结合产品属性信息建模,解决了虚拟环境下产品公差模型的构建问题。从几何模型的构建、属性信息的获取、不同层之间的映射技术等方面,系统地论述了该模型的具体实现方法,并结合公差动态行为信息在虚拟装配中的作用、公差和精度的可视化显示、公差的设计反馈等技术论述了该模型的具体应用方法。 展开更多

关键词 公差建模 虚拟环境 产品双耦合公差模型

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基准有相关要求的位置公差模型分析

18

作者 王均杰 李锐 《工具技术》 2014年第3期62-65,共4页

以基准要素有相关要求的位置公差为研究对象,结合涉及有垂直度和位置度要求的典型图例,分析了基准要素浮动对被测要素位置误差的补偿情况,对有关公差模型作了进一步的探讨。

关键词 位置公差 公差原则 基准要素 公差建模

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基于改进雅可比旋量模型的大尺寸薄壁壳体装配偏差分析与调控

19

作者 宜亚丽 杨泽宇 +2 位作者 卫锐 赵敏杰 金贺荣 《华南理工大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第12期32-42,共11页

大尺寸薄壁壳体尺寸和质量大,容易变形,装配精度要求苛刻。为满足航天器壳体对接装配的高精度需求,需对壳体装配偏差进行主动预测和调控。该文以某大型薄壁壳体为研究对象,采用小位移旋量法对舱段关键特征误差进行表征,得到舱段几何误... 大尺寸薄壁壳体尺寸和质量大,容易变形,装配精度要求苛刻。为满足航天器壳体对接装配的高精度需求,需对壳体装配偏差进行主动预测和调控。该文以某大型薄壁壳体为研究对象,采用小位移旋量法对舱段关键特征误差进行表征,得到舱段几何误差的旋量表达式以及旋量参数之间的约束关系,建立了考虑壳体关键特征误差的并联和串联装配链累积路径,并基于雅克比旋量理论对舱段装配偏差进行表征,得到基于改进雅克比旋量的舱段装配偏差传递模型。利用蒙特卡洛模拟方法对改进的雅可比旋量模型的装配阶差合格率进行数值模拟,并与仿真分析结果进行对比,提出一种量化各类误差贡献度的计算方法。以加工总成本最小为优化目标,以各类误差的变化关系和装配阶差要求为约束条件,提出一种考虑误差贡献度的舱段公差优化分配策略。对优化前后的舱段装配成功率和装配阶差合格率进行对比,发现该文方法可使壳体装配阶差合格率由原来的88.12%提高到99.56%。该文提出的研究方法可为设计人员进行主动公差设计提供理论参考。 展开更多

关键词 壳体装配 装配偏差 雅可比旋量 公差建模 公差优化

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基于凸包域的三维公差分析模型研究

20

作者 张庚楠 杨志宏 +3 位作者 李其胜 于奎刚 黄贺福 李娜 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第8期14-20,共7页

为了更好地解决复杂装配体的公差分析问题,文章提出了基于凸包域的三维公差表达和公差分析方法。以凸包理论为基础,建立了尺寸公差和形位公差域模型;对公差域内的变动特征进行PDF的建模,构建偏差累积方程;根据公差域模型和PDF对蒙特卡... 为了更好地解决复杂装配体的公差分析问题,文章提出了基于凸包域的三维公差表达和公差分析方法。以凸包理论为基础,建立了尺寸公差和形位公差域模型;对公差域内的变动特征进行PDF的建模,构建偏差累积方程;根据公差域模型和PDF对蒙特卡罗仿真方法进行修正;运用修正的蒙特卡罗方法和HDMR对偏差累积方程进行敏感度和贡献因子分析。与传统的基于点的建模方法相比,基于凸包的建模方法能真实的体现几何特征的变动与公差标准的契合关系。最后通过实例验证了该方法的可行性和精确性。 展开更多

关键词 凸包域 公差分析 公差建模 蒙特卡罗仿真

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