工具杆对超声扭转复合振动系统共振频率的影响 被引量：9

1

作者 刘世清 林书玉 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期39-42,共4页

依据四端网络理论,利用机电类比方法,研究了具有类圆锥过渡段复合阶梯型变幅杆的超声扭转共振频率和与之相连接的工具杆长度和直径变化的关系.结果表明,随着加工过程中工具杆不断磨损,其长度和直径变化对系统共振频率影响明显.工具杆长... 依据四端网络理论,利用机电类比方法,研究了具有类圆锥过渡段复合阶梯型变幅杆的超声扭转共振频率和与之相连接的工具杆长度和直径变化的关系.结果表明,随着加工过程中工具杆不断磨损,其长度和直径变化对系统共振频率影响明显.工具杆长度每缩短1mm,系统共振频率约升高700Hz;工具杆直径每减小1mm,系统频率约升高500Hz.这为超声扭转加工振动系统的设计及频率调节提供了参考依据. 展开更多

关键词 工具杆 超声扭转复合振动系统 共振频率 超声加工 超声变幅杆 四端网络

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空蚀实验装置的超声振动系统及其变幅杆研制

2

作者 毛汉领 郭姗姗 +1 位作者 黄治伟 李思玥 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第10期380-384,共5页

空蚀是水力机械常见的失效破坏形式,常用超声空蚀实验装置来研究空蚀过程及材料的抗空蚀性能。针对超声空化原理及超声空蚀实验装置的要求,利用变截面的波动方程和传统变幅杆的设计理论设计了圆锥复合变幅杆;通过ANSYS软件对变幅杆进行... 空蚀是水力机械常见的失效破坏形式,常用超声空蚀实验装置来研究空蚀过程及材料的抗空蚀性能。针对超声空化原理及超声空蚀实验装置的要求,利用变截面的波动方程和传统变幅杆的设计理论设计了圆锥复合变幅杆;通过ANSYS软件对变幅杆进行模态分析和谐响应分析,并对其进行多尺寸结构优化设计,以获得最优尺寸参数;根据优化参数研制了圆锥复合变幅杆,将其与换能器和工具头联接构成装置的超声谐振系统,并进行了阻抗分析和振动性能测试,结果表明变幅杆振动效果良好、满足超声空蚀实验装置的要求。 展开更多

关键词 超声空蚀 圆锥复合变幅杆 有限元分析 超声振动系统

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陶瓷基复合材料超声振动辅助加工技术研究现状 被引量：6

3

作者 韩蕾 史振宇 +3 位作者 袭建人 杨晓涛 张成鹏 王继来 《工具技术》 北大核心 2024年第3期3-20,共18页

陶瓷基复合材料具有高硬度、高强度、高耐磨性和耐腐蚀性等一系列优点,在航空航天、特种防护等领域具有极大的应用前景,同时陶瓷基复合材料的高精度高效率加工依靠传统机械生产方式难以实现。超声振动辅助加工技术在陶瓷基复合材料的深... 陶瓷基复合材料具有高硬度、高强度、高耐磨性和耐腐蚀性等一系列优点,在航空航天、特种防护等领域具有极大的应用前景,同时陶瓷基复合材料的高精度高效率加工依靠传统机械生产方式难以实现。超声振动辅助加工技术在陶瓷基复合材料的深小孔、薄壁和复杂型面加工等领域应用日益广泛,并形成了特有的行业体系,是精密、超精密制造领域发展的重要方向。针对近年来陶瓷基复合材料的超声振动辅助加工技术的发展状况,概述了陶瓷基复合材料和超声振动系统的研究现状,系统介绍了陶瓷基复合材料加工领域超声振动辅助磨削、钻削以及旋转超声加工和微细超声加工的应用和研究现状,并对超声振动辅助加工技术的应用趋势进行了总结和展望。 展开更多

关键词 超声振动加工 陶瓷基复合材料 超声振动系统 超声振动辅助磨削 旋转超声加工

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超声复合振动系统中的“局部共振”现象──20年来的应用和机理分析情况 被引量：16

4

作者 应崇福 范国良 《应用声学》 CSCD 北大核心 2002年第1期19-25,共7页

本文作者及当时合作者在《应用声学》的创刊号中报道了超声振动系统中“局部共振”现象的发现及其一项应用．２０年来，国内一些作者或者分别介绍了本现象在不同场合的应用，或者分别分析了这个现象的机理．值此《应用声学》庆祝创刊２... 本文作者及当时合作者在《应用声学》的创刊号中报道了超声振动系统中“局部共振”现象的发现及其一项应用．２０年来，国内一些作者或者分别介绍了本现象在不同场合的应用，或者分别分析了这个现象的机理．值此《应用声学》庆祝创刊２０周年之际，本文回顾了这些前期工作，提出了自己的一种关于机理的观点，并对“局部共振”现象的实用意义作了新的评价，希望能进一步促进这个现象的应用和对它的讨论． 展开更多

关键词 超声复合振动系统 局部共振 应用 机理 超声振动 小孔加工 超声加工

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超声扭转振动铣削C/SiC复合材料表面粗糙度研究 被引量：11

5

作者 王明海 姜庆杰 +1 位作者 刘大响 徐颖翔 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第6期12-16,共5页

为了改善C/SiC复合材料铣削表面质量,研究了超声扭转振动铣削对表面粗糙度的影响。通过对C/SiC复合材料进行超声扭转振动及传统铣槽加工试验,结合Box-Behnken响应曲面试验分析,得到了超声扭转振动铣削条件下各切削要素(主轴转速、进给... 为了改善C/SiC复合材料铣削表面质量,研究了超声扭转振动铣削对表面粗糙度的影响。通过对C/SiC复合材料进行超声扭转振动及传统铣槽加工试验,结合Box-Behnken响应曲面试验分析,得到了超声扭转振动铣削条件下各切削要素(主轴转速、进给速度、切削深度)对表面粗糙度的显著性,并建立了表面粗糙度预测模型。研究表明:与传统铣削相比超声扭转振动铣削可有效降低铣削表面粗糙度;各加工要素对表面粗糙度影响重要程度依次为切削深度,主轴转速,进给速度;在试验工艺范围内表面粗糙度预测模型准确可为切削参数优选和表面粗糙度控制提供依据。 展开更多

关键词 C/SIC复合材料 超声扭转振动铣削 表面粗糙度 响应曲面法

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C/SiC复合材料超声扭转振动铣削抑制损伤产生的机理 被引量：7

6

作者 王明海 姜庆杰 +1 位作者 王奔 徐颖翔 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2016年第3期103-109,共7页

传统铣削加工碳纤维增强碳化硅(C/Si C)复合材料极易产生加工损伤,而超声振动加工技术是切削难加工材料的理想方法之一。为了分析超声扭转振动铣削C/Si C复合材料抑制损伤产生的机理,以传统铣削加工为参照,在分析超声扭转振动铣削刀具... 传统铣削加工碳纤维增强碳化硅(C/Si C)复合材料极易产生加工损伤,而超声振动加工技术是切削难加工材料的理想方法之一。为了分析超声扭转振动铣削C/Si C复合材料抑制损伤产生的机理,以传统铣削加工为参照,在分析超声扭转振动铣削刀具运动轨迹的基础上,利用两种刀具在超声扭转振动铣削与传统铣削状态下对C/Si C复合材料进行铣槽加工,并对试验中切削力、刀具磨损情况和铣槽质量进行检测与分析。结果表明,切削力是影响加工损伤产生的重要因素,而施加超声扭转振动后两种刀具的切削力均低于传统铣削切削力,两种刀具的切削状态也得到了改善,其中硬质合金铣刀底刃磨损面积降低了23.7%,有效避免了槽壁加工表面崩边及毛刺现象。 展开更多

关键词 C/SIC复合材料 超声扭转振动铣削 切削力 加工损伤

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超声电解复合加工装置的振动系统优化设计 被引量：10

7

作者 刘泽祥 康敏 陶晓明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期761-765,共5页

为设计精密超声电解复合加工深小孔装置的振动系统,设计了1/2波长超声振动系统和以局部共振理论为指导的工具系统。基于波动方程,分别建立1/4波长超声换能器和变幅杆的解析模型,得到换能器和变幅杆的结构尺寸。借助有限元分析软件ANSYS... 为设计精密超声电解复合加工深小孔装置的振动系统,设计了1/2波长超声振动系统和以局部共振理论为指导的工具系统。基于波动方程,分别建立1/4波长超声换能器和变幅杆的解析模型,得到换能器和变幅杆的结构尺寸。借助有限元分析软件ANSYS对理论设计的变幅杆和超声振动系统进行动力学分析、压电分析和优化设计,得到了变幅杆和超声振动系统的优化模型。分析结果表明,有限元法对变幅杆和超声振动系统的设计制作具有指导意义,缩短了设计周期,降低了设计成本,所设计的超声振动系统具有良好的性能。 展开更多

关键词 超声电解复合加工 局部共振 变幅杆 超声振动系统 有限元法

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扭转超声振动系统中局部共振的研究 被引量：3

8

作者 刘世清 林书玉 《应用声学》 CSCD 北大核心 2004年第2期11-14,44,共5页

本文从扭转振动波动方程出发,推导出了具有类圆锥过渡段的复合阶梯型扭转变幅杆的频率方程解析表达式。从实验和理论上对该复合变幅杆的谐振频率随杆细端长度和直径的变化进行了测量和计算。通过对比,证明了复合振动系统中局部扭转共振... 本文从扭转振动波动方程出发,推导出了具有类圆锥过渡段的复合阶梯型扭转变幅杆的频率方程解析表达式。从实验和理论上对该复合变幅杆的谐振频率随杆细端长度和直径的变化进行了测量和计算。通过对比,证明了复合振动系统中局部扭转共振现象的存在,并得到了其产生条件。 展开更多

关键词 扭转超声振动系统 局部共振 波动方程 复合变幅杆 谐振频率

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超声复合振动系统中的“局部共振”现象实验研究 被引量：4

9

作者 季远 张德远 《应用声学》 CSCD 北大核心 2003年第6期6-9,共4页

本文从实验的角度出发,对超声复合振动系统中细长杆的“局部共振”现象进行了较为精确的测量,主要研究了细杆长度与谐振频率之间的关系,超声振子对“局部共振”的影响,以及“局部共振”中细杆长度对振幅的影响,从而为深入研究“局部共... 本文从实验的角度出发,对超声复合振动系统中细长杆的“局部共振”现象进行了较为精确的测量,主要研究了细杆长度与谐振频率之间的关系,超声振子对“局部共振”的影响,以及“局部共振”中细杆长度对振幅的影响,从而为深入研究“局部共振”现象产生的机理提供了更多的依据。 展开更多

关键词 超声复合振动系统 局部共振 振幅 谐振频率

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周期性扇形孔结构对斜槽型纵扭复合模态超声振动系统性能的影响 被引量：1

10

作者 林基艳 林书玉 钟兴华 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第5期688-698,共11页

为了解决基于斜槽结构的模式转换型纵扭复合模态超声振动系统存在的扭转分量较小、纵扭转化效率较低的问题,论文对基于周期性扇形孔和斜槽结构的模式转换型纵扭复合模态超声振动系统进行了研究,主要仿真分析了扇形孔结构参数对基于斜槽... 为了解决基于斜槽结构的模式转换型纵扭复合模态超声振动系统存在的扭转分量较小、纵扭转化效率较低的问题,论文对基于周期性扇形孔和斜槽结构的模式转换型纵扭复合模态超声振动系统进行了研究,主要仿真分析了扇形孔结构参数对基于斜槽结构的模式转换型纵扭复合模态超声振动系统谐振频率、扭转振幅、旋转角度和剪切应力的影响规律,并找到使系统获得最佳纵扭转换效率的扇形孔结构参数,且求解出扇形孔结构的引入对系统性能的改善幅度。 展开更多

关键词 斜槽型纵扭复合模态超声振动系统 周期性扇形孔结构 扭转振幅 旋转角度 剪切应力

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复合超声振动镗削声振系统的研究 被引量：2

11

作者 朱林 路丹妮 《机床与液压》 北大核心 2018年第23期116-119,共4页

超声振动加工在难加工材料方面的应用越来越广,而在镗削中的应用不多。声振系统性能的好坏直接影响到超声加工质量,而实验表明单激励振动仍不能满足不断提高的加工要求。针对超声镗削加工,设计一种实现纵扭复合振动的变幅杆,阐述了振型... 超声振动加工在难加工材料方面的应用越来越广,而在镗削中的应用不多。声振系统性能的好坏直接影响到超声加工质量,而实验表明单激励振动仍不能满足不断提高的加工要求。针对超声镗削加工,设计一种实现纵扭复合振动的变幅杆,阐述了振型转换原理,进行了结构计算和运动分析,借助有限元分析软件ANSYS对模型进行模态分析、瞬态动力学分析和谐响应分析,为二维超声镗削声振系统的结构设计和性能优化提供了理论依据。 展开更多

关键词 超声波振动镗削 声振系统 纵扭复合振动

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对超声复合振动系统中“局部共振”现象的一种解释 被引量：1

12

作者 应崇福 《应用声学》 CSCD 北大核心 2006年第6期380-383,共4页

对超声复合振动系统中的“局部共振”现象,基于熟知的棒或管中声波产生和传播的理论,提出一种机理解释。

关键词 超声复合振动系统 “局部共振” 机理解释 声波导理论

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超声振动放电复合加工机床数控系统的构建 被引量：2

13

作者 张卫星 《电加工与模具》 2004年第4期9-12,共4页

在Windows 98操作系统下 ,开发了基于工业PC机、PMAC运动控制器及交流伺服电机为主体的超声振动放电复合加工机床控制系统。系统结构模式灵活 ,便于用户开发 ,其模块化的设计可方便用户对系统进行定制 ,使系统具有更好的适应性。

关键词 复合加工机床 数控系统 超声振动 工业PC机 PMAC 运动控制器 交流伺服电机 WINDOWS98操作系统 定制 用户

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新型柱孔式模式转换型纵-扭复合模态超声振动系统

14

作者 林基艳 林书玉 《应用声学》 CSCD 北大核心 2023年第4期667-673,共7页

为了改善基于螺旋槽结构和斜槽结构的模式转换型纵-扭复合模态超声振动系统存在的结构复杂、扭转分量较小等问题,论文提出了基于新型柱孔式复合变幅杆的模式转换型纵-扭复合模态超声振动系统,并利用有限元法和数据分析对其进行了仿真分... 为了改善基于螺旋槽结构和斜槽结构的模式转换型纵-扭复合模态超声振动系统存在的结构复杂、扭转分量较小等问题,论文提出了基于新型柱孔式复合变幅杆的模式转换型纵-扭复合模态超声振动系统,并利用有限元法和数据分析对其进行了仿真分析。结果表明,引入新型柱孔式复合变幅杆的系统的输出端面的剪切应力、旋转角度得到了大幅提升,能够有效地提高纵-扭振动的转换效率。 展开更多

关键词 螺旋槽结构 斜槽结构 模式转换型纵-扭复合模态超声振动系统 新型柱孔式复合变幅杆

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机电复合传动系统扭转振动主从控制策略

15

作者 陈兴云 《数字农业与智能农机》 2022年第21期126-128,共3页

选取车用大功率机电复合传动系统(EMT)为研究对象,分析EMT系统扭转振动主从控制策略。研究结合EMT系统于负载波动与发动机力矩脉动相关激励作用下所形成的冲击振动问题来提出主从控制的策略,依据简要概述该系统扭转振动在主从控制方面... 选取车用大功率机电复合传动系统(EMT)为研究对象,分析EMT系统扭转振动主从控制策略。研究结合EMT系统于负载波动与发动机力矩脉动相关激励作用下所形成的冲击振动问题来提出主从控制的策略,依据简要概述该系统扭转振动在主从控制方面的相关事项,结合混联式机电复合传动系统的多自由度参数动力学模型构建方式来探究EMT系统振动特性,从而依据特性分析的方式对主从控制的效能及作用进行验证;并联合HEV驱动控制和扭振主动抑制的串级控制架构设计主从控制算法中EMT扭振主动控制算法设计来分析杠杆系数在EMT振动特性中的影响,运用MATLAB软件进行仿真分析,以求为机电复合传动系统主从控制提出合理、完善的控制策略,以此来丰富相关研究理论。 展开更多

关键词 机电复合传动系统 扭转振动 主从控制 策略

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超声电解复合加工振动系统动力学分析与试验 被引量：1

16

作者 梁中亚 缪新磊 朱永伟 《航空制造技术》 北大核心 2012年第16期58-61,共4页

本文结合超声振动理论,采用ANSYS对变幅杆进行模态分析和谐响应分析,获得共振频率、位移节点和放大系数等重要参数;对超声振动系统中的变幅杆和工具头进行了分析,经试验验证了变幅杆的振幅放大系数及不同变幅杆对加工速度的影响;最后,... 本文结合超声振动理论,采用ANSYS对变幅杆进行模态分析和谐响应分析,获得共振频率、位移节点和放大系数等重要参数;对超声振动系统中的变幅杆和工具头进行了分析,经试验验证了变幅杆的振幅放大系数及不同变幅杆对加工速度的影响;最后,通过超声复合加工试验,验证了超声电解复合加工的加工效率高、精度高、表面质量更好。超声振动系统是超声电解复合加工装备的关键组成部分,本文结合超声振动理论,采用ANSYS对变幅杆进行模态分析和谐响应分析。 展开更多

关键词 变幅杆 ANSYS 放大系数 超声电解复合加工 超声振动系统 电解液槽 电解加工 电化学加工 超声频 纵振频率 电解电源 超声加工 超声应用 谐响应分析 系统动力学分析

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钛合金超声椭圆—低频扭转复合振动攻丝实验研究

17

作者 韩凤起 张德远 《工具技术》 北大核心 2023年第7期42-46,共5页

为提高TC4钛合金小螺纹孔的攻丝效率,通过研制双弯复合超声椭圆振动换能器并进行超声椭圆—低频扭转复合振动攻丝实验,探讨了超声椭圆振动攻丝的特点以及低频扭转振动参数对复合振动攻丝的影响。实验结果表明,与低频扭转振动攻丝相比,... 为提高TC4钛合金小螺纹孔的攻丝效率,通过研制双弯复合超声椭圆振动换能器并进行超声椭圆—低频扭转复合振动攻丝实验,探讨了超声椭圆振动攻丝的特点以及低频扭转振动参数对复合振动攻丝的影响。实验结果表明,与低频扭转振动攻丝相比,复合振动攻丝在所选参数范围内能够降低约16%的攻丝扭矩,且在保持攻丝扭矩基本不变的前提下加工效率提高约1倍;低频扭转振动的净切削量越小,回退量越大,主轴转速越低,复合振动攻丝中超声椭圆振动发挥的作用越明显。 展开更多

关键词 振动攻丝 低频扭转振动 超声椭圆振动 复合振动 攻丝扭矩

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扭纵超声马达振动系统共振频率简并的研究 被引量：24

18

作者 周铁英 张立群 +1 位作者 薛毅 陈新业 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1999年第2期150-152,160,共4页

扭纵复合朗之万振动系统广泛地应用于超声马达和超声焊接。但在同一振动系统中，由于纵波波速比扭转波速快得多，因此纵振共振频率远高于扭振共振频率。为了使两种共振频率简并，本文作者研究了扭纵驻波超声马达振动系统中共振频率简并... 扭纵复合朗之万振动系统广泛地应用于超声马达和超声焊接。但在同一振动系统中，由于纵波波速比扭转波速快得多，因此纵振共振频率远高于扭振共振频率。为了使两种共振频率简并，本文作者研究了扭纵驻波超声马达振动系统中共振频率简并的一种方法，即通过细颈将一匹配质量联结到朗之万式扭纵振动换能器的端部，分别用一维网络传输矩阵法和有限元法进行了计算，并且进行了实验测量。用此方法研制的３个扭纵驻波超声马达样机，取得了满意的效果。 展开更多

关键词 扭纵复合 频率简并 超声马达 计算 振动系统

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超声振动钻孔半波长振动系统的设计 被引量：3

19

作者 张崇峻 董惠娟 +1 位作者 张广玉 王玉胜 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期329-332,共4页

为了避免碳纤维复合材料传统钻孔出入口易劈裂、内部易分层、掉渣、刀具易磨损 ,同时满足像卫星主体等碳纤维复合材料大型构件多孔位、多角度钻孔的要求 ,研制了一种便携式超声旋转钻 .基于一维振动理论 ,设计了体积小 (长 1 30mm)、重... 为了避免碳纤维复合材料传统钻孔出入口易劈裂、内部易分层、掉渣、刀具易磨损 ,同时满足像卫星主体等碳纤维复合材料大型构件多孔位、多角度钻孔的要求 ,研制了一种便携式超声旋转钻 .基于一维振动理论 ,设计了体积小 (长 1 30mm)、重量轻 ( 1 .6kg)、转动惯量小的半波长振动系统 .由于在加工中依据不同的要求经常更换不同直径、不同长度、不同材质的工具将引起振动系统的谐振频率飘移 ,针对设计的半波长振动系统 ,基于阻抗匹配原则 ,给出了振动系统与工具之间进行阻抗匹配的方法 ,建立了更换工具的简易计算式 ;保证了更换工具后 ,振动系统处于最佳的工作状态 . 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 超声颤动钻 半波长振动系统

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扭转振动压电超声换能器的研究 被引量：15

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作者 林书玉 《声学技术》 CSCD 1995年第3期135-138,共4页

本文对夹心式复合结构压电超声扭转振动换能器进行了系统的理论研究，该换能器由两段金属直圆棒及切向极化的压电陶瓷圆片难复合而成，文中首先研究了切向极化压电陶瓷细长管的扭转振动特性，推出了其机电等效电路，并提出了压电陶瓷细... 本文对夹心式复合结构压电超声扭转振动换能器进行了系统的理论研究，该换能器由两段金属直圆棒及切向极化的压电陶瓷圆片难复合而成，文中首先研究了切向极化压电陶瓷细长管的扭转振动特性，推出了其机电等效电路，并提出了压电陶瓷细长管截面扭转系数的概念．在此基础上，利用网络理论研究了切向极化压电陶瓷圆片堆的扭转振动，并导出了陶瓷晶堆中等效扭转声速的具体表达式。最后，推出了由两段金属圆棒及陶瓷晶堆组成的复合式扭转振动压电超声换能器的共振频率方程，为此类换能器的设计及计算提供了理论依据。 展开更多

关键词 复合结构换能器 扭转振动 超声换能器

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