悬臂梁双晶压电片不同连接方式发电性能 被引量：7

1

作者 张智娟 倪超 侯立群 《电子器件》 CAS 北大核心 2018年第4期893-897,共5页

为了更加有效提高双压电振动能量采集器的发电效率,以双晶压电片为研究对象,设计了一种可收集电动机机械振动能量的双压电振动能量采集器。探究了电动机在不同转速情况下,双晶压电片不同连接方式对采集器的发电特性、内阻、输出电压和... 为了更加有效提高双压电振动能量采集器的发电效率,以双晶压电片为研究对象,设计了一种可收集电动机机械振动能量的双压电振动能量采集器。探究了电动机在不同转速情况下,双晶压电片不同连接方式对采集器的发电特性、内阻、输出电压和输出功率的影响。通过实验结果与理论计算值进行对比,可见,两个电极并联的双晶压电片并联输出功率最大可达314.69μW,为最优的双晶压电片连接方式。 展开更多

关键词 双晶压电片 压电振动能量采集器 连接方式 振动能量

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泵用圆形压电双晶片弯曲变形分析 被引量：8

2

作者 孙晓锋 杨志刚 +2 位作者 邵泽波 段浩 姜斌 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第1期31-35,共5页

为了准确获得压电泵泵腔容积的变化量,需要对压电振子的变形特性进行理论分析.将压电双晶片的受力模型分成2部分,即中间压电陶瓷和金属基板的3层复合部分,以及外部的金属基板部分.应用弹性薄板的小挠度弯曲变形理论,推导出固定边界条件... 为了准确获得压电泵泵腔容积的变化量,需要对压电振子的变形特性进行理论分析.将压电双晶片的受力模型分成2部分,即中间压电陶瓷和金属基板的3层复合部分,以及外部的金属基板部分.应用弹性薄板的小挠度弯曲变形理论,推导出固定边界条件下双晶片振动时的容积变化方程.结果表明:压电双晶片振动时容积变化的大小,是与双晶片的几何参数、材料的性能参数以及驱动电压有关的量.为了验证理论推导的正确性,对铜基板直径为35 mm、压电陶瓷直径为29 mm的压电双晶片,在不同直流电压驱动下中心点振幅进行非接触式激光测试,并将测试结果与理论计算值进行比较,结果表明:理论计算值要略大于实际测试值,两者之间存在20%左右的误差,但存在着一致性.应用泵腔容积变化量的理论计算方法,计算得到利用该压电振子制作的单腔压电泵在110 V,200 Hz正弦电压信号的作用下,泵腔每次振动产生的容积变化量约为128.81 mm3,理论上最大输出流量为3 091 mL/min. 展开更多

关键词 圆形压电双晶片 弯曲变形 容积 压电泵 输出流量

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压电双晶片驱动的压电微泵的研究 被引量：10

3

作者 王海宁 崔大付 +1 位作者 耿照新 陈兴 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第3期302-304,共3页

介绍了一种基于MEMS技术的压电微泵。该微泵利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为泵膜,利用双面湿法腐蚀形成被动阀,并利用压电双晶片作为驱动部件。对压电双晶片的理论变形量和压电微泵的泵腔变化量、泵腔压缩比进行了理论分析,并对其输出流... 介绍了一种基于MEMS技术的压电微泵。该微泵利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为泵膜,利用双面湿法腐蚀形成被动阀,并利用压电双晶片作为驱动部件。对压电双晶片的理论变形量和压电微泵的泵腔变化量、泵腔压缩比进行了理论分析,并对其输出流量进行了测试。在100 V、20 Hz的方波驱动下,该压电微泵的最大输出流量为317μL/min。结果显示该压电微泵的制作工艺简单,具有良好的流体驱动性能。 展开更多

关键词 微泵 压电双晶片 聚二甲基硅氧烷(PDMS)

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压电双晶片式管内移动机构的振动解析 被引量：5

4

作者 杨志刚 陈西平 +1 位作者 程光明 曾平 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2000年第6期410-413,共4页

对压电双晶片式管内移动机构进行了振动解析。首先利用分割设计法对机构进行了初步设计 ,然后利用有限元法进行了具体设计解析。通过对机构固有振型的研究 ,发现两种振动模态能够产生驱动作用 ,且叶片与基板的夹角对这两种模态的振动频... 对压电双晶片式管内移动机构进行了振动解析。首先利用分割设计法对机构进行了初步设计 ,然后利用有限元法进行了具体设计解析。通过对机构固有振型的研究 ,发现两种振动模态能够产生驱动作用 ,且叶片与基板的夹角对这两种模态的振动频率有一定影响。设计制作了试验机构 ,通过试验验证了 2个共振频率点的存在。 展开更多

关键词 管内移动机构 压电双晶片 振动解析

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压电双晶片的静动态特性分析与测量 被引量：6

5

作者 葛杨翔 王东生 +1 位作者 李玉和 李庆祥 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第5期621-623,共3页

在忽略剪切振动、弯曲振动、扭转振动和横效应振动的近似条件下,分析了压电双晶片的纵效应振动。从压电方程和波动方程出发,推导出了厚度伸缩振动模式的阻抗频响和导纳频响,并在此基础上得到了纵效应振动的一般导纳公式。推导出纵效应... 在忽略剪切振动、弯曲振动、扭转振动和横效应振动的近似条件下,分析了压电双晶片的纵效应振动。从压电方程和波动方程出发,推导出了厚度伸缩振动模式的阻抗频响和导纳频响,并在此基础上得到了纵效应振动的一般导纳公式。推导出纵效应振动的等效电路,绘制出阻抗频率响应曲线。另外,采用有限元软件对压电双晶片进行了静态变形、动态特性分析,同时进行了静态和动态测试。将理论计算、有限元分析和实验测试结果进行比对分析,三者结果吻合。 展开更多

关键词 压电双晶片 振动模式 等效电路 有限元分析 激光光纤干涉测振仪

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多片压电双晶片并联驱动器的设计 被引量：2

6

作者 张晓丽 梁大开 +1 位作者 芦吉云 朱珠 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期339-343,共5页

针对微型无人机在受到外界干扰时通过自适应控制来实现飞行的稳定性设计了一种多片压电双晶片并联驱动的新型驱动器。用功率放大器和频谱分析仪分别对驱动器的在空载和带载情况下的静态特性和动态特性进行了测试,分析比较了在不同负载... 针对微型无人机在受到外界干扰时通过自适应控制来实现飞行的稳定性设计了一种多片压电双晶片并联驱动的新型驱动器。用功率放大器和频谱分析仪分别对驱动器的在空载和带载情况下的静态特性和动态特性进行了测试,分析比较了在不同负载下单片压电双晶片和双片压电双晶片组成的驱动器的驱动能力,测得了双片压电双晶片并联驱动器的输出位移和驱动电压之间的传递函数。实验结果表明:该驱动器不仅可以实现位移放大,而且可以通过多片压电双晶片并联补偿驱动器的输出力,为设计新型压电双晶片驱动器提供了新的思路,同时为压电双晶片驱动器的自适应控制提供了参考。 展开更多

关键词 压电双晶片 位移放大机构 并联驱动器

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压电双晶片两种电气连接方式的实验研究 被引量：2

7

作者 张晓丽 梁大开 +1 位作者 朱珠 周伟 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第5期695-698,共4页

分析了压电双晶片的结构形式及作为驱动器的电气连接方式,并在并联双晶片的两种电气连接方式下用功率放大器和频谱分析仪分别对其静、动态特性进行了测量。实验结果表明,并联型压电双晶片作为驱动器在两种电气连接方式下的输出特性接近... 分析了压电双晶片的结构形式及作为驱动器的电气连接方式,并在并联双晶片的两种电气连接方式下用功率放大器和频谱分析仪分别对其静、动态特性进行了测量。实验结果表明,并联型压电双晶片作为驱动器在两种电气连接方式下的输出特性接近,且在同样的驱动电压下第一种电气连接方式的输出位移略高于第二种。从所用仪器角度考虑,第一种电气连接方式与第二种电气连接方式相比,不仅节省了整个驱动系统的成本,且为压电双晶片作为驱动器自适应控制的小型化提供了可能。这些研究为以后压电双晶片作为驱动器的电气连接方式提供了有益的参考。 展开更多

关键词 压电双晶片 结构形式 电气连接方式 静态特性 动态特性

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压电双晶片动态机电耦合特性分析 被引量：2

8

作者 叶会英 禹延光 +1 位作者 姬建伟 浦昭邦 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期411-414,共4页

基于压电双晶片本构方程 ,采用机电耦合系数的一种新的、更为合理的定义方法 ,分析了动态情况下悬臂梁式双晶片执行器或换能器的机电耦合特性 ,仿真分析了机电耦合特性与器件材料、几何尺寸以及信号频率之间的关系。结果表明 ,机电耦合... 基于压电双晶片本构方程 ,采用机电耦合系数的一种新的、更为合理的定义方法 ,分析了动态情况下悬臂梁式双晶片执行器或换能器的机电耦合特性 ,仿真分析了机电耦合特性与器件材料、几何尺寸以及信号频率之间的关系。结果表明 ,机电耦合系数随双晶片几何尺寸及信号频率起伏变化 ,起伏幅度随信号频率的增大而减小 ,随双晶片长度厚度比的增大而减小。 展开更多

关键词 压电双晶片 机电耦合系数 微执行器 MEMS 微电子机械系统

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一种由压电双晶片测量压电常数d_(31)的方法 被引量：5

9

作者 叶会英 浦昭邦 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2000年第3期203-205,共3页

提出了一种新的测量方法 ,由一种实用元件——压电双晶片测量压电材料的压电常数 d31的方法。这种测量方法不同于通常的由标准试样测量压电材料参数的方法。文中给出了测量原理、测量装置及由一种 PZT样本的测量结果 ,并同时给出了 IEE... 提出了一种新的测量方法 ,由一种实用元件——压电双晶片测量压电材料的压电常数 d31的方法。这种测量方法不同于通常的由标准试样测量压电材料参数的方法。文中给出了测量原理、测量装置及由一种 PZT样本的测量结果 ,并同时给出了 IEEE标准测量方法的结果。理论和实验结果表明 :这种新的测量方法是可行的。 展开更多

关键词 压电常数 压电双晶片 压电测量 压电陶姿

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压电双晶片型惯性冲击式直线精密驱动器研究 被引量：1

10

作者 张宏壮 程光明 +2 位作者 华顺明 曾平 杨志刚 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第5期545-548,共4页

研制了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型惯性冲击式直线精密驱动器。对自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片的动态特性进行了有限元法(FEM)分析和实验研究,提出了压电双晶片型惯性冲击式精密驱动器特定的... 研制了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型惯性冲击式直线精密驱动器。对自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片的动态特性进行了有限元法(FEM)分析和实验研究,提出了压电双晶片型惯性冲击式精密驱动器特定的定频调压驱动方法。对压电双晶片型惯性冲击式直线精密驱动器进行了性能测试,测试表明该驱动器具有结构简单,行程大,驱动力强和分辨率高等特点,特别是其成本不足传统惯性冲击式驱动器的百分之一。 展开更多

关键词 精密驱动 压电双晶片 悬臂 惯性冲击 有限元

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压电双晶片执行器驱动位移有限元分析与实验研究 被引量：1

11

作者 李东明 王彬 +1 位作者 孙宝元 王伟 《大连交通大学学报》 CAS 2007年第4期30-32,共3页

采用有限元分析软件对压电悬臂梁驱动位移进行静态分析,同时对驱动器静态位移进行理论计算与实验测试.将有限元分析与理论分析结果和实验测试结果进行对比分析,三者的结果具有良好的一致性,证明了利用有限元分析软件对双晶片悬臂梁结构... 采用有限元分析软件对压电悬臂梁驱动位移进行静态分析,同时对驱动器静态位移进行理论计算与实验测试.将有限元分析与理论分析结果和实验测试结果进行对比分析,三者的结果具有良好的一致性,证明了利用有限元分析软件对双晶片悬臂梁结构静态驱动位移分析是正确的,为双晶片结构中压电片和弹性梁的优化设计提供了新方法. 展开更多

关键词 压电双晶片执行器 双晶片悬臂梁 有限元分析 数值模拟

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基于有限元的压电双晶片驱动模拟分析 被引量：3

12

作者 张昌松 雷春耀 高峰 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2014年第2期134-137,共4页

在利用压电双晶片设计执行器时,需要考虑双晶片的驱动特性,分析自由端的挠度.利用有限元ANSYS软件和数学物理方法分析了压电双晶片在不同长厚比值K和不同电压载荷下的变形情况,以及自由端的挠度,并比较分析了两种方法的相对偏差和偏差... 在利用压电双晶片设计执行器时,需要考虑双晶片的驱动特性,分析自由端的挠度.利用有限元ANSYS软件和数学物理方法分析了压电双晶片在不同长厚比值K和不同电压载荷下的变形情况,以及自由端的挠度,并比较分析了两种方法的相对偏差和偏差存在的原因,结果显示最大相对偏差分别为2.4%和0.5%.通过比较分析,为利用有限元ANSYS软件精确分析双晶片类执行器提供了依据. 展开更多

关键词 压电双晶片 挠度 相对偏差 执行器

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双晶片压电材料微型驱动系统研究 被引量：1

13

作者 李珉 柏逢明 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第6期929-932,共4页

在微型机器人应用中,双晶片压电材料作为执行器将电势能转化为机械变形。通常,此类执行器使用庞大而笨重的电源进行激励,因此限制了其应用范围。该文采用级联型抽头变压器(CTI)升压级与高电压驱动级进行级联,设计并研制了具有高能效、... 在微型机器人应用中,双晶片压电材料作为执行器将电势能转化为机械变形。通常,此类执行器使用庞大而笨重的电源进行激励,因此限制了其应用范围。该文采用级联型抽头变压器(CTI)升压级与高电压驱动级进行级联,设计并研制了具有高能效、高增益双晶片压电材料微型驱动系统。该微型驱动系统能量转换效率峰值为68.5%,升压增益为162倍,且具备输出频率为4Hz,输出电压为600V的驱动能力。实验表明,该微型驱动系统可驱动双晶片压电材料,使其能在微型机器人领域中得到广泛应用。 展开更多

关键词 微型机器人 双晶片压电材料 级联型抽头变压器(CTI) 电压驱动级 微型驱动系统

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压电双晶片型旋转精密驱动器动态特性和控制

14

作者 张宏壮 程光明 +2 位作者 华顺明 杨志刚 曾平 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期186-189,共4页

提出了以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型冲击式旋转精密驱动器.制作了驱动器样机,建立了基于Lugre摩擦模型的驱动器动力学模型.对驱动器动态特性进行了仿真分析和实验对比研究.根据驱动器的动态特性,提出了冲击... 提出了以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型冲击式旋转精密驱动器.制作了驱动器样机,建立了基于Lugre摩擦模型的驱动器动力学模型.对驱动器动态特性进行了仿真分析和实验对比研究.根据驱动器的动态特性,提出了冲击式压电双晶片型精密驱动器特定的定频调压控制方法.仿真分析结果和实验结果吻合较好,表明该动力学模型符合驱动器的动态特性,可用于对冲击式压电双晶片型旋转精密驱动器的理论分析. 展开更多

关键词 精密驱动 压电双晶片 冲击 动态仿真 摩擦

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压电双晶片型冲击式直线精密驱动器及动力学特性

15

作者 张宏壮 程光明 +1 位作者 范尊强 杨志刚 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期863-865,共3页

提出了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片作为驱动单元的新型冲击式直线精密驱动器.建立了基于Karnopp摩擦模型的驱动器动力学模型和仿真模型,利用Matlab采用4阶Runge-Kutta计算方法分析了驱动电信号频率、幅值对驱动器动态... 提出了一种以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片作为驱动单元的新型冲击式直线精密驱动器.建立了基于Karnopp摩擦模型的驱动器动力学模型和仿真模型,利用Matlab采用4阶Runge-Kutta计算方法分析了驱动电信号频率、幅值对驱动器动态特性的影响,提出了压电双晶片型冲击式精密驱动器特定的定频调幅驱动方法.制作了驱动器样机,并进行了驱动器性能实验,实验结果表明,该驱动器具有结构简单、行程大、分辨率高等特点,特别是它的成本只是传统冲击式驱动器的1/100,因此具有广泛的应用前景. 展开更多

关键词 精密驱动器 压电双晶片 冲击 动力学模型

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水热法制备压电双晶片的研究

16

作者 杜立群 吕岩 +1 位作者 董维杰 高晓光 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第3期331-334,共4页

用水热合成法在金属基板上制备了压电双晶片,该法简单,成本低。为了更好地研究双晶片的特性,利用扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)技术,对PZT薄膜的特性进行了较为详细的研究。发现PZT薄膜由平均尺寸约为5μm的PZT晶粒组成,其物相组成成... 用水热合成法在金属基板上制备了压电双晶片,该法简单,成本低。为了更好地研究双晶片的特性,利用扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)技术,对PZT薄膜的特性进行了较为详细的研究。发现PZT薄膜由平均尺寸约为5μm的PZT晶粒组成,其物相组成成分PbTiO3和PbZrO3的比值约为53/47,处在准同型相界附近。根据试验中测得数据,计算出了薄膜的平均密度;并建立了双晶片位移驱动模型,由该模型得到压电系数d31,并研究了双晶片的铁电性。 展开更多

关键词 压电双晶片 PZT薄膜 水热合成法

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基于压电双晶片的选针执行器的形变分析

17

作者 袁嫣红 齐玲玲 方志斌 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期113-116,共4页

压电陶瓷提花选针执行器的形变特性是提花执行装置及其控制系统设计的一个关键参数,根据电子提花机基于压电双晶片选针执行器的基本结构,选取表面粘贴压电元件的悬臂梁,利用有限元分析压电问题的流程方法,分析了中间弹性梁和压电层性质... 压电陶瓷提花选针执行器的形变特性是提花执行装置及其控制系统设计的一个关键参数,根据电子提花机基于压电双晶片选针执行器的基本结构,选取表面粘贴压电元件的悬臂梁,利用有限元分析压电问题的流程方法,分析了中间弹性梁和压电层性质对执行器形变的影响,对外加电压、弹性梁的弹性模量和压电片厚度等与选针执行器的性能关系进行了定量分析,为选针执行器结构的选择及应用提供了理论依据和设计方法,并进一步通过实验验证了压电双晶片作为选针执行器的可行性和有效性。 展开更多

关键词 压电双晶片 选针执行器 形变 有限元 提花机构

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基于等效弹性模量的压电双晶片微夹钳夹持力检测方法

18

作者 孙媛 张之敬 +1 位作者 叶鑫 金鑫 《兵工自动化》 2012年第10期25-28,共4页

为保证压电双晶片微夹钳能稳定且安全无损地夹持零件,提出一种基于等效弹性模量的压电双晶片微夹钳夹持力检测方法。依据等效弹性模量理论提出夹持力计算模型,提出夹持力检测方法,通过先行实验测定所选压电双晶片的等效弹性模量等少量... 为保证压电双晶片微夹钳能稳定且安全无损地夹持零件,提出一种基于等效弹性模量的压电双晶片微夹钳夹持力检测方法。依据等效弹性模量理论提出夹持力计算模型,提出夹持力检测方法,通过先行实验测定所选压电双晶片的等效弹性模量等少量参数来计算夹持力,以自行研发的宏微结合压电双晶片微夹钳为对象进行夹持力检测实验。实验结果表明,该方法具有良好的夹持力检测精度。 展开更多

关键词 微装配 微夹持 夹持力 等效弹性模量 压电双晶片

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一种精确的压电双晶片参数动态测试模型和方法

19

作者 叶会英 禹延光 浦昭邦 《计量学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期211-215,共5页

本文根据悬臂梁式压电双晶片的动态导纳矩阵 ,设计了一种器件参数动态测试模型 ,用于测量压电双晶片的几个主要参数 :压电常数d31 、机电耦合系数k31 、介电常数εT33、弹性顺度常数sE1 1 和等效电容等。文中详细叙述了测试模型的建立... 本文根据悬臂梁式压电双晶片的动态导纳矩阵 ,设计了一种器件参数动态测试模型 ,用于测量压电双晶片的几个主要参数 :压电常数d31 、机电耦合系数k31 、介电常数εT33、弹性顺度常数sE1 1 和等效电容等。文中详细叙述了测试模型的建立和测试步骤 ,并提供了一种实际试样的测试结果。理论与实验表明 ,这种新的动态测试方法是精确。 展开更多

关键词 压电双晶片 压电参数 动态测试模型 测试精度 压电元件

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压电双晶片致动器驱动电路研究

20

作者 李少康 张雷 +1 位作者 王林艳 李振岩 《西安工业大学学报》 CAS 2014年第2期109-112,共4页

为了研究压电双晶片致动器性能,设计开发了其驱动电路.该电路采用高压运放式驱动方案,以美国APEX公司的PA85型运算放大器为核心构建.研究结果表明:前置放大器的引入有效地降低了电路的失调电压,两级放大环节构成的驱动电路能提供-190^+1... 为了研究压电双晶片致动器性能,设计开发了其驱动电路.该电路采用高压运放式驱动方案,以美国APEX公司的PA85型运算放大器为核心构建.研究结果表明:前置放大器的引入有效地降低了电路的失调电压,两级放大环节构成的驱动电路能提供-190^+190V的驱动电压和200mA的驱动电流,最大电压频率响应能力可达3.5kHz;相位补偿、输入及限流保护、瞬态抑制等电路,提高了电路的稳定性和可靠性. 展开更多

关键词 压电双晶片 微位移 运算放大器 驱动电路

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