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气缸镜像对置汽油机缸内燃烧特性仿真分析
1
作者 刘春涛 杨林 +4 位作者 马巡医 邓中圆 秦静 王膺博 裴毅强 《内燃机工程》 北大核心 2025年第2期52-58,共7页
利用苏格兰轭机构代替曲柄连杆机构实现了汽油机的气缸镜像对置布置,为了分析缸内燃烧特性,基于一台符合国六b排放标准的气缸镜像对置汽油机构建了一维和三维仿真模型,并以此为基础对比分析了苏格兰轭机构与曲柄机构对汽油机缸内燃烧过... 利用苏格兰轭机构代替曲柄连杆机构实现了汽油机的气缸镜像对置布置,为了分析缸内燃烧特性,基于一台符合国六b排放标准的气缸镜像对置汽油机构建了一维和三维仿真模型,并以此为基础对比分析了苏格兰轭机构与曲柄机构对汽油机缸内燃烧过程的影响。研究发现,苏格兰轭机构在活塞动力学上更具优势,其活塞运动加速度呈现平衡波动特性,运行更为平稳,且上止点附近等容度提升。在进气阶段,苏格兰轭机构由于缸内气体压缩程度更高,导致进气驱动压差减小,使得标定点的进气量相比曲柄机构减少了约5%,证实了通过技术改进以弥补进气量损失的必要性。在相同进气量的条件下,苏格兰轭机构凭借其压缩上止点等容度的提升,显著加速了混合气燃烧的中后期进程,使标定点的燃烧持续期缩短了25%。相比之下,曲柄机构连杆长度对换气及燃烧过程影响有限,短连杆设计在特定条件下表现出一定优势。 展开更多
关键词 镜像对置气缸 苏格兰轭 汽油机 燃烧 仿真
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基于实体测绘的内燃机连杆拓扑优化
2
作者 回轩辰 李会芬 +2 位作者 田晨 杨健 夏雪萌 《装备制造技术》 2025年第3期19-24,共6页
针对当前内燃机连杆设计中存在的安全系数冗余、工况参数选择模糊及理论应用偏差等问题,以某四冲程发动机连杆为对象,提出基于屈服强度理论的拓扑优化方法,旨在突破传统设计局限。通过Ansys Workbench对连杆三维模型进行静力学与疲劳分... 针对当前内燃机连杆设计中存在的安全系数冗余、工况参数选择模糊及理论应用偏差等问题,以某四冲程发动机连杆为对象,提出基于屈服强度理论的拓扑优化方法,旨在突破传统设计局限。通过Ansys Workbench对连杆三维模型进行静力学与疲劳分析,发现最大压缩工况下原设计最小安全系数为4.18,存在显著过安全现象,且应力集中区域分布于过渡圆角,制约轻量化潜力。采用变密度法开展拓扑优化,并设计四组差异化孔阵方案,结合过渡圆角优化,实现结构减重与应力协同调控。其中6孔密排、孔距14 mm方案综合性能最优,质量减轻7.57%,最大压缩工况下安全系数降至2.55,较初始设计降低39.03%,符合机械安全标准。研究揭示:基于屈服强度理论的优化可精准控制塑性变形起点,有效释放材料性能潜力,同时通过孔阵布局调控应力梯度,实现安全余量与轻量化的平衡。 展开更多
关键词 连杆 最大拉压工况 安全系数 拓扑优化
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改善DMCC发动机废气排放质量的研究 被引量：10
3
作者 姚春德 刘希波 +3 位作者 王洪夫 刘小平 程传辉 王银山 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期402-407,共6页
为找到全面降低柴油机排放的途径,研究了加装氧化催化转化器对柴油／甲醇组合燃烧(DMCC)发动机排放特性的影响,比较了不同工作模式下各污染物的排放量。试验结果表明,DMCC模式下NOx和碳烟排放下降幅度较大,但HC和CO排放增加较多,微粒比... 为找到全面降低柴油机排放的途径,研究了加装氧化催化转化器对柴油／甲醇组合燃烧(DMCC)发动机排放特性的影响,比较了不同工作模式下各污染物的排放量。试验结果表明,DMCC模式下NOx和碳烟排放下降幅度较大,但HC和CO排放增加较多,微粒比排放量也有所增加。经过氧化催化后,HC和CO得到了较大程度的降低,微粒(PM)经氧化后比原机也有所下降。DMCC经采用催化转化器后,废气质量得到改善,实现了同时降低柴油机的NOx和PM的目的。 展开更多
关键词 柴油机 甲醇 组合燃烧 排放 氧化催化转化器
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曲轴箱通风系统油气分离器的性能研究 被引量：36
4
作者 宗隽杰 倪计民 +2 位作者 邱学军 李一鹏 张洪超 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期86-91,共6页
对1台直列4缸汽油机的曲轴箱通风系统进行了窜气流量和窜气中机油含量的试验研究。应用CFD分析软件Fluent研究了气缸盖罩中迷宫式油气分离器的流动特性,分析最大窜气流量(15 L/min)和最大扭矩(160 N·m)工况点下油气分离过程的速度... 对1台直列4缸汽油机的曲轴箱通风系统进行了窜气流量和窜气中机油含量的试验研究。应用CFD分析软件Fluent研究了气缸盖罩中迷宫式油气分离器的流动特性,分析最大窜气流量(15 L/min)和最大扭矩(160 N·m)工况点下油气分离过程的速度场、压力场和分离效率。研究结果表明:该油气分离器的多孔过滤板与挡板配合结构在最大窜气流量工况点下能够获得75%以上的分离效果,并且达到50%分离效率时,油滴颗粒的直径小于1.0μm,从而保证对于不同直径范围的油滴颗粒均具有可靠的分离性能。 展开更多
关键词 内燃机 曲轴箱通风 气缸盖罩 油气分离
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预制裂纹槽加工方法对连杆裂解加工质量的影响规律 被引量：8
5
作者 张志强 郑祺峰 +1 位作者 赵勇 杨慎华 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期80-84,共5页
通过大量工艺试验研究了预制裂纹槽加工方式对裂解质量的影响规律,结果表明,激光加工裂纹槽生产效率高,裂解加工后大头孔的圆度误差及裂纹线与断裂面的水平误差最小,而拉削加工的裂纹槽上述两项误差值最大,线切割加工方式居中。同时采... 通过大量工艺试验研究了预制裂纹槽加工方式对裂解质量的影响规律,结果表明,激光加工裂纹槽生产效率高,裂解加工后大头孔的圆度误差及裂纹线与断裂面的水平误差最小,而拉削加工的裂纹槽上述两项误差值最大,线切割加工方式居中。同时采用有限元数值模拟正交试验,分析了连杆预制裂纹槽几何参数对裂解载荷的影响规律,结果表明,槽深对裂解载荷影响最显著,曲率半径次之,而张角对裂解载荷的影响不显著,并给出了预制裂纹槽合适的工艺参数范围。 展开更多
关键词 内燃机 连杆 裂解加工 预制裂纹槽 加工方法 数值分析
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利用曲轴扭振相位诊断内燃机故障缸的新方法 被引量：11
6
作者 闫兵 董大伟 +1 位作者 秦萍 华春蓉 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期528-530,共3页
依据内燃机动力学的基本理论,提出了一种利用实测曲轴扭振信号简谐分量的相位特性诊断内燃机故障缸的新方法.该方法不依靠先验知识,能简便而准确地判断出故障缸号.以6135ZG柴油机为对象进行了仿真计算和实验分析.研究表明,利用0.5谐次... 依据内燃机动力学的基本理论,提出了一种利用实测曲轴扭振信号简谐分量的相位特性诊断内燃机故障缸的新方法.该方法不依靠先验知识,能简便而准确地判断出故障缸号.以6135ZG柴油机为对象进行了仿真计算和实验分析.研究表明,利用0.5谐次扭振位移的相位角可以准确判断出内燃机故障缸号. 展开更多
关键词 内燃机 故障 扭振 相位
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6160柴油机曲轴三维有限元分析 被引量：14
7
作者 胡云萍 毛华永 +1 位作者 胡玉平 李国祥 《山东大学学报（工学版）》 CAS 2006年第2期99-103,共5页
建立了6160柴油机曲轴三维有限元分析的改进模型,详细介绍了曲轴在弯曲和扭转2种交变应力状态下,其位移边界条件和载荷边界条件的确定以及加载方法,校核了该曲轴提高功率前后的疲劳强度.计算结果表明,该模型能够很好地模拟曲轴的实际工... 建立了6160柴油机曲轴三维有限元分析的改进模型,详细介绍了曲轴在弯曲和扭转2种交变应力状态下,其位移边界条件和载荷边界条件的确定以及加载方法,校核了该曲轴提高功率前后的疲劳强度.计算结果表明,该模型能够很好地模拟曲轴的实际工作状况,为进一步分析曲轴提供了新思路. 展开更多
关键词 曲轴 有限元分析 边界条件 疲劳强度
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甲醇不同替代比率对DMCC排放影响的试验研究 被引量：9
8
作者 姚春德 黄钰 +3 位作者 李帅 刘义亭 刘小平 刘希波 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期134-139,共6页
对比研究了加装氧化型催化转化器后,甲醇对柴油的不同替代比率条件下柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)系统发动机排放的差异。试验结果表明,为使DMCC发动机的NOx、THC和CO的综合排放最优,在低负荷时,替代率不宜超过2200/;中等负荷时,保持3500/... 对比研究了加装氧化型催化转化器后,甲醇对柴油的不同替代比率条件下柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)系统发动机排放的差异。试验结果表明,为使DMCC发动机的NOx、THC和CO的综合排放最优,在低负荷时,替代率不宜超过2200/;中等负荷时,保持3500/的替代比率较为理想;大负荷时,替代率可以增加,但不宜超过5000/。研究发现,起燃温度较低的氧化催化转化器对全面改善DMCC发动机排放起着非常重要的作用。本研究结果为使DMCC燃烧方式实现低排放提供了重要途径。 展开更多
关键词 柴油/甲醇组合燃烧 氧化催化转化器 发动机废气排放
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基于多体动力学和遗传算法的发动机活塞型线优化设计 被引量：7
9
作者 周龙 张玉银 +1 位作者 许敏 李冕 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期17-23,共7页
以一款排量为1.2L的四缸汽油机为研究对象,建立活塞组的多体动力学模型,运用试验设计(DOE)的方法分析活塞型线各参数对活塞组摩擦功及运动特性的影响,进而利用遗传算法对活塞型线进行优化设计,优化后型线使发动机活塞组摩擦功在全转速... 以一款排量为1.2L的四缸汽油机为研究对象,建立活塞组的多体动力学模型,运用试验设计(DOE)的方法分析活塞型线各参数对活塞组摩擦功及运动特性的影响,进而利用遗传算法对活塞型线进行优化设计,优化后型线使发动机活塞组摩擦功在全转速范围内平均降低14.43%,同时使反映活塞的二阶运动的活塞径向位移平均减少12.12%,绕销摆角平均减小39.13%,提高了活塞的运行平稳度。 展开更多
关键词 内燃机 多体动力学 摩擦功 活塞型线 优化设计
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甲醇裂解气发动机燃烧过程研究 被引量：6
10
作者 姚春德 徐元利 +1 位作者 李旭聪 朱晶宇 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期507-510,共4页
以一台点火式电控发动机为研究对象,利用气相色谱仪对裂解气的成分进行了在线检测,裂解气中除含有H_2和CO外,还含有一定量的CH_3OH蒸汽,三者的含量分别为:23.3%～46%,11.6%～23%和31%～65%;对不同转速和负荷下的气缸压力进行了测量,并... 以一台点火式电控发动机为研究对象,利用气相色谱仪对裂解气的成分进行了在线检测,裂解气中除含有H_2和CO外,还含有一定量的CH_3OH蒸汽,三者的含量分别为:23.3%～46%,11.6%～23%和31%～65%;对不同转速和负荷下的气缸压力进行了测量,并计算了其压力升高率和放热率,结果表明:裂解气发动机的最高燃烧压力和压力升高率及最大放热率与裂解率有关。对于裂解率低的工况,由于裂解气的放热较汽油慢,最高燃烧压力和压力升高率及最大放热率也较汽油低;而对于裂解率高的工况,由于裂解气中含氢量的增加,使裂解气的放热较汽油快,裂解气的最高燃烧压力和压力升高率均高于汽油。 展开更多
关键词 点火式电喷发动机 甲醇裂解气 甲醇 裂解气成分 燃烧过程
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约束条件对错拐曲轴有限元分析的影响 被引量：8
11
作者 张保成 赵振峰 苏铁熊 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期58-61,共4页
本文通过对某90°夹角V6发动机所采用的错拐曲轴进行有限元分析,对照实验结果,讨论了在有限元分析过程中,位移边界条件对分析结果的影响,给出了符合实际状况的约束方法。
关键词 内燃机 有限元 边界条件 错拐曲轴
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双连杆双曲轴内燃机运动仿真分析 被引量：7
12
作者 黄星梅 龚志辉 谭理刚 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期24-27,共4页
提出了一种通过虚拟运动仿真分析的方法对双连杆双曲轴内燃机进行了研究,通过程序语言建立了机构运动的数学模型,在计算机上实现了机构的运动仿真.在考虑实际加工因素的情况下,计算出了连杆和活塞内滑块在不同连接点时滑块偏转的角度.... 提出了一种通过虚拟运动仿真分析的方法对双连杆双曲轴内燃机进行了研究,通过程序语言建立了机构运动的数学模型,在计算机上实现了机构的运动仿真.在考虑实际加工因素的情况下,计算出了连杆和活塞内滑块在不同连接点时滑块偏转的角度.通过计算结果的比较,寻找出了使机构运动最平稳的参数. 展开更多
关键词 内燃机 双连杆双曲轴 机构运动仿真 随机误差
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柴油机连杆疲劳断裂仿真研究 被引量：7
13
作者 贾德文 白建勇 +1 位作者 秦飞 范德文 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期635-639,共5页
针对高爆发压力柴油机连杆工作时容易产生疲劳断裂,采用多体动力仿真分析方法获得连杆工作时的动态载荷谱,并在此基础上,应用动态应力恢复方法获得连杆疲劳寿命危险区域,并针对该区域进行断裂仿真分析。分析结果表明连杆在产生疲劳裂纹... 针对高爆发压力柴油机连杆工作时容易产生疲劳断裂,采用多体动力仿真分析方法获得连杆工作时的动态载荷谱,并在此基础上,应用动态应力恢复方法获得连杆疲劳寿命危险区域,并针对该区域进行断裂仿真分析。分析结果表明连杆在产生疲劳裂纹后继续工作的工作循环次数从百万次降低到万次,因此一旦发现连杆产生裂纹最好及时更换,避免灾难性事故的发生。 展开更多
关键词 柴油机 连杆 疲劳分析 断裂分析
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销孔结构设计对活塞可靠性影响的研究 被引量：12
14
作者 刘世英 林风华 +1 位作者 秦有志 王志明 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期46-50,共5页
不同销孔结构参数对活塞可靠性的影响不同。对汽油机活塞,采用5种方案进行了机械负荷与热机械耦合负荷下的应力对比及液压疲劳试验下的循环寿命对比,其中相对于销孔中心设计的非对称减压弧结构更为明显地降低了应力集中现象;稳定的热负... 不同销孔结构参数对活塞可靠性的影响不同。对汽油机活塞,采用5种方案进行了机械负荷与热机械耦合负荷下的应力对比及液压疲劳试验下的循环寿命对比,其中相对于销孔中心设计的非对称减压弧结构更为明显地降低了应力集中现象;稳定的热负荷降低了机械负荷作用于销座部位的应力。柴油机活塞异形销孔降低销座部位应力的作用与汽油机活塞类似。分析与试验表明:柴油机活塞异形销孔与圆柱形销孔相比,提高了燃烧室喉口的拉伸应力幅值;销孔的优化设计可提高顶部的可靠性。 展开更多
关键词 内燃机 销孔 优化 活塞 燃烧室喉口 可靠性 应力
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曲轴强度多体动力学与有限元子模型法仿真 被引量：12
15
作者 郭磊 郝志勇 +1 位作者 刘波 余波 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1638-1643,共6页
建立以曲轴系为核心的多柔性体动力学仿真系统,曲轴系及气缸体组件模型采用AVL Excite软件进行刚度与质量矩阵装配.在考虑轴承弹性流体动力学特性的条件下得到各轴颈轴心轨迹和油膜压力分布,利用有限元(FEA)子模型方法先求解曲柄臂整体... 建立以曲轴系为核心的多柔性体动力学仿真系统,曲轴系及气缸体组件模型采用AVL Excite软件进行刚度与质量矩阵装配.在考虑轴承弹性流体动力学特性的条件下得到各轴颈轴心轨迹和油膜压力分布,利用有限元(FEA)子模型方法先求解曲柄臂整体模型的结果并驱动圆角子模型,得到危险工况下圆角精细有限元模型的各处动态应力历程及分布,最终使用高周疲劳应变寿命模型校核了圆角动态疲劳安全系数满足设计要求.对曲轴结构模态和运转条件下扭振响应的计算结果与实验值进行了对比,说明柔性体多体动力学结合有限元子模型方法进行曲轴动态疲劳强度的计算和校核是精度和效率均较高的一种计算方法. 展开更多
关键词 曲轴 多体动力学 有限元分析 动态强度
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基于ANSYS的连杆的三维有限元分析 被引量：10
16
作者 代伟峰 樊文欣 程志军 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2008年第1期48-49,96,共3页
用有限元软件ANSYS对某军用发动机连杆进行了三维有限元分析,确定了连杆的最大应力部位和疲劳安全系数,为此发动机连杆的可靠性设计提供了依据。
关键词 有限元分析 疲劳 连杆 应力 疲劳安全系数
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内燃机活塞拍击仿真分析 被引量：5
17
作者 邓兆祥 潘甫生 王攀 《重庆大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期610-614,共5页
建立了活塞与缸体拍击的有限元模型,施加边界条件后进行了初步瞬态响应分析,发现缸体表面振动加速度仿真结果与试验吻合,验证了模型的正确性。基于此模型,分析了活塞在气缸内的运动规律,并分别研究了不同曲轴转速下的拍击力变化趋势、... 建立了活塞与缸体拍击的有限元模型,施加边界条件后进行了初步瞬态响应分析,发现缸体表面振动加速度仿真结果与试验吻合,验证了模型的正确性。基于此模型,分析了活塞在气缸内的运动规律,并分别研究了不同曲轴转速下的拍击力变化趋势、活塞销偏置量和活塞间隙对活塞拍击力的影响。结果发现:合适的负偏置和小的活塞间隙有利于降低活塞拍击力;在低转速时燃气爆发时刻的活塞拍击力占主要,高转速时燃气爆发时刻的拍击力相对不明显,为内燃机的性能改进提供了依据。 展开更多
关键词 活塞拍击 有限元法 活塞销偏置 活塞间隙
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基于遗传算法的发动机冷却模块振动优化 被引量：4
18
作者 杨骥 郝志勇 +1 位作者 葛如炜 郑旭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期164-168,共5页
发动机冷却模块(CRFM)是汽车怠速时的主要振动噪声源之一,以某轿车V6发动机的冷却模块为研究对象,针对其怠速开空调时冷却模块及方向盘振动问题,结合数值仿真与试验对比,分析了冷却模块振动的影响因素。冷却模块振动模型的搭建,借助了Ma... 发动机冷却模块(CRFM)是汽车怠速时的主要振动噪声源之一,以某轿车V6发动机的冷却模块为研究对象,针对其怠速开空调时冷却模块及方向盘振动问题,结合数值仿真与试验对比,分析了冷却模块振动的影响因素。冷却模块振动模型的搭建,借助了Matlab,运用能量解耦理论、Newmark-Beta算法,考虑了车架及风扇振动,并采用混合遗传算法对减振连接块的性能进行了优化,结果得到了仿真与试验的确认。 展开更多
关键词 冷却模块 振动优化 遗传算法
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连杆的机械加工工艺规程及其滑靴面夹具设计
19
作者 王陈泽 《内燃机与配件》 2025年第3期34-36,共3页
连杆在工业生产中至关重要,本研究设计了连杆的机械加工工艺及滑靴面专用夹具。通过优化刀具选择与热处理工艺,确保了加工技术达标与强度硬度的提升,针对滑靴面的精度要求,设计了夹具结构、公差、定位夹紧与安装方式,并利用过程建模直... 连杆在工业生产中至关重要,本研究设计了连杆的机械加工工艺及滑靴面专用夹具。通过优化刀具选择与热处理工艺,确保了加工技术达标与强度硬度的提升,针对滑靴面的精度要求,设计了夹具结构、公差、定位夹紧与安装方式,并利用过程建模直观展示滑靴面加工的全过程,为连杆的高效生产提供技术支持。 展开更多
关键词 连杆 机械加工工艺规程 滑靴面 夹具
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柴油机曲轴危险工况的确定及其静强度分析 被引量：9
20
作者 沈海涛 郑水英 《机械设计》 CSCD 北大核心 2006年第11期28-30,43,共4页
利用MSC.Patran&Nastran对柴油机曲轴整体进行三维实体建模、网格划分和静强度有限元分析。采用弹簧单元模拟主轴承支承,使计算模型更接近实际情况。在确定曲轴危险工况时考虑了弯扭的联合作用,以有限元结果为依据,提出了一种更准... 利用MSC.Patran&Nastran对柴油机曲轴整体进行三维实体建模、网格划分和静强度有限元分析。采用弹簧单元模拟主轴承支承,使计算模型更接近实际情况。在确定曲轴危险工况时考虑了弯扭的联合作用,以有限元结果为依据,提出了一种更准确地确定曲轴危险工况的方法,证明了曲轴最危险工况并非发生在再进气的上止点或曲柄销受气体力最大时。最后采用了等效应力法对曲轴进行了疲劳强度安全系数校核。 展开更多
关键词 曲轴 有限元 柴油机 危险工况
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