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基于改进鸟群算法的舰船管道路径设计方法 被引量：1
1
作者 林焰 辛登月 +2 位作者 纪卓尚 李铁骊 王文双 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第1期27-37,共11页
针对鸟群算法易陷入局部最优解的问题,本文提出一种多维度自由粒子改进鸟群算法,并基于FPBSA算法提出了一种舰船管道路径设计方法。提出一种编码方法,采用莱维飞行替代鸟群算法的随机搜索过程,增强算法寻优能力;设计一种多维度自由粒子... 针对鸟群算法易陷入局部最优解的问题,本文提出一种多维度自由粒子改进鸟群算法,并基于FPBSA算法提出了一种舰船管道路径设计方法。提出一种编码方法,采用莱维飞行替代鸟群算法的随机搜索过程,增强算法寻优能力;设计一种多维度自由粒子用于精准寻优,解决算法在处理多维度问题时容易陷入局部最优解的问题;给出一种新的分支管道处理策略,并给出了一种可用于求解单管道、分支管道混合布置设计的舰船管道路径设计方法。对比实验结果表明:FPBSA算法在相同条件下收敛速度提升了约80%,证明了所提算法的高效性和其卓越的快速收敛性能。同时,通过仿真案例和UTS实际案例进一步证明了所提算法的实用性和可靠性。研究成果可以为实际舰船的管道布置设计提供依据和支撑。 展开更多
关键词 舰船 管道 路径设计 莱维飞行 多维度自由粒子 UTS模型
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气层减阻系统输气管路设计及评估方法研究
2
作者 陈少峰 王兴 +3 位作者 高丽瑾 张晓嵩 严周广 黄红波 《中国造船》 北大核心 2025年第3期198-208,共11页
船用气层减阻系统通过向船体底部输入气体,形成隔离船底和水的气层,达到降低摩擦阻力、节能减阻的效果。论文建立了输气管路总阻力和各支管局部阻抗计算方法,在管路输气效率和各支管间气量平衡分配评估的基础上进行输气管路的优化设计,... 船用气层减阻系统通过向船体底部输入气体,形成隔离船底和水的气层,达到降低摩擦阻力、节能减阻的效果。论文建立了输气管路总阻力和各支管局部阻抗计算方法,在管路输气效率和各支管间气量平衡分配评估的基础上进行输气管路的优化设计,提高了气层减阻系统的节能效果。以某超大型油船为对象,进行气层减阻系统的管路评估和支管间气量平衡分配方案研究及CFD验证。研究结果表明:实船装载姿态变化导致的支管间气量分配不平衡,可通过调节支管阀门开度来保持气量的平衡分配,提升气层减阻的节能效果。 展开更多
关键词 气层减阻系统 管路设计 局部阻力系数 沿程阻力系数
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基于多级节流配置的大压降通海系统低噪声优化设计
3
作者 方超 肖龙洲 +2 位作者 马骏 俞健 蔡标华 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第3期50-54,共5页
针对某型号船舶通海系统大压降工况下节流噪声突出的问题,基于多级节流设计理论,根据系统特性提出三级节流的低噪声优化设计方案。采用二维流场数值计算的方法,快速验证三级节流降噪方案的可行性。对优化前后系统的流场进行数值计算,结... 针对某型号船舶通海系统大压降工况下节流噪声突出的问题,基于多级节流设计理论,根据系统特性提出三级节流的低噪声优化设计方案。采用二维流场数值计算的方法,快速验证三级节流降噪方案的可行性。对优化前后系统的流场进行数值计算,结果表明阀后流体强烈的气蚀及湍流得到有效控制。优化前后对比试验结果表明,优化后系统流噪声降低5.6 dB,节流噪声抑制效果显著,对船舶大压降通海系统噪声治理具有重要指导意义。 展开更多
关键词 多级节流 节流噪声 气蚀 优化设计
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温度变化下弯管流固耦合振声特性影响分析
4
作者 李永正 娄月新 +2 位作者 李佳一 吴启 夏茂龙 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第16期20-27,共8页
针对舰船高温管路系统出现异常振动噪声的问题,需要研究温度变化对管路振声特性的影响。首先采用大涡模拟结合FW-H方程的方法,通过流体计算得到弯管的流场特性和流噪声声压级,分析管路在不同温度下的速度场分布、压力场分布和流噪声声压... 针对舰船高温管路系统出现异常振动噪声的问题,需要研究温度变化对管路振声特性的影响。首先采用大涡模拟结合FW-H方程的方法,通过流体计算得到弯管的流场特性和流噪声声压级,分析管路在不同温度下的速度场分布、压力场分布和流噪声声压级,揭示了流场的分布特征和流噪声的总声压级随温度变化影响。然后采用模态分析和流固耦合的方法,通过数值模拟得到弯管的固有频率和振动速度,分析高温与常温下管路的模态结果与流激振动特性,揭示结构固有频率和振速总级随温度变化的影响。最后为减小中低频段内高温管路流激振动的影响,添加支撑进一步优化结构的振动水平。 展开更多
关键词 弯管 流噪声 流激振动 流固耦合 大涡模拟
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基于网格归一化Astar算法的船舶管路布置 被引量：2
5
作者 林焰 张乔宇 楼建迪 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第1期79-88,共10页
为解决船舶管路布置方法中目前存在的依靠人工经验调节算法参数,权重系数的设置量级差距较大,以及求解布置方案单一的问题,提出一种网格归一化Astar (GNAstar)的布置方法.首先,采用包围盒和网格法建立数学模型.其次,通过分支管路拆分、... 为解决船舶管路布置方法中目前存在的依靠人工经验调节算法参数,权重系数的设置量级差距较大,以及求解布置方案单一的问题,提出一种网格归一化Astar (GNAstar)的布置方法.首先,采用包围盒和网格法建立数学模型.其次,通过分支管路拆分、网格标记值和父子网格搜索策略,使每一路径节点由不同目标的归一化权重值来共同决定,将传统Astar算法仅考虑长度的目标扩展成包括长度、弯头消耗和安装适用性的管路综合布置目标.最后,通过仿真案例将GNAstar算法与传统Astar算法进行对比分析,并以船舶机舱内不同管路系统为例,与文献中的蚁群算法和粒子群-Astar算法开展进一步比较.结果表明,GNAstar算法可获得有效的工程解,设计人员可通过设置不同目标的归一化权重系数来获得相应的布置方案. 展开更多
关键词 船舶管路 布置优化 Astar算法 网格归一化
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注水流量调节阀多孔节流低噪声优化设计与试验验证
6
作者 方超 张政 +2 位作者 俞健 蔡标华 李斌 《声学技术》 北大核心 2025年第6期977-982,共6页
为解决注水流量调节阀在大压差工况下节流噪声异常突出的问题,对调节阀噪声产生机理进行分析,提出多孔节流的低噪声优化设计方案。分别采用仿真和试验的方法对优化前后的流噪声特性进行对比分析,数值计算和试验结果均表明,优化后系统内... 为解决注水流量调节阀在大压差工况下节流噪声异常突出的问题,对调节阀噪声产生机理进行分析,提出多孔节流的低噪声优化设计方案。分别采用仿真和试验的方法对优化前后的流噪声特性进行对比分析,数值计算和试验结果均表明,优化后系统内流噪声得到有效抑制,多孔节流优化方案降噪效果显著。将优化后测点流噪声总声压级试验和仿真结果进行对比,试验测量值和仿真计算值的误差在2%以内,验证了边界元法计算流噪声的工程应用价值。 展开更多
关键词 流量调节阀 大压差 低噪声 多孔节流
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冰区航行船舶管路系统研究综述与展望
7
作者 朱洪波 冯献华 +2 位作者 韩旭 张浩 解忠良 《船舶工程》 北大核心 2025年第11期I0001-I0027,共23页
[目的]为解决冰区船舶管路系统在极地低温、破冰冲击与严苛噪声限制,面临复杂环境载荷时流固耦合响应预测不精确、极端条件系统性分析不足、主动控制技术实际应用成本高与可靠性低等问题,[方法]从振动、减振降噪、安全评估等方面进行系... [目的]为解决冰区船舶管路系统在极地低温、破冰冲击与严苛噪声限制,面临复杂环境载荷时流固耦合响应预测不精确、极端条件系统性分析不足、主动控制技术实际应用成本高与可靠性低等问题,[方法]从振动、减振降噪、安全评估等方面进行系统性评述,并深入剖析其在复杂工况下的关键技术挑战。[结果]冰区船舶管路系统技术正从传统静态分析向流固耦合动态预报、基于全生命周期的安全评估及智能感知与自适应控制演进。[结论]研究结论为冰区船舶管路系统指明未来发展方向,可为我国极地船舶的研发提供支撑。 展开更多
关键词 船舶管路系统 流激激励 振动特性分析 减振降噪 安全评估 优化布局
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低航速下通海管路流场与噪声模拟分析
8
作者 宋江渝 李廷秋 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第20期107-112,共6页
针对船舶通海管路系统,对低航速下管路的流场与噪声情况进行研究。通过引入体积力技术,模拟在低航速时由于水下航行体冷却系统的作用,冷却水流需要不断与外界交换的情况下,对管路排水引起的噪声情况进行分析,通过仿真计算得到低航速管... 针对船舶通海管路系统,对低航速下管路的流场与噪声情况进行研究。通过引入体积力技术,模拟在低航速时由于水下航行体冷却系统的作用,冷却水流需要不断与外界交换的情况下,对管路排水引起的噪声情况进行分析,通过仿真计算得到低航速管路系统的流场情况与声压频谱情况,可知,体积力的作用可很好地推动水流流入管道,为低航速下管路系统的噪声计算提供参考。 展开更多
关键词 通海管路 体积力 噪声 AML
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气容水舱消减流量脉动数值仿真研究
9
作者 费銮 张祖提 +2 位作者 何豪杰 赵灯 龙新平 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第1期95-101,共7页
管路系统是水下航行器与外界水环境重要的交互通道,工作过程中将产生流量和压力脉动,并激发振动和噪声,严重影响水下航行器的隐蔽性能。结合水下航行器管路系统中气容水舱特性和蓄能器吸收脉动原理,提出利用气容水舱消减脉动方法,研究... 管路系统是水下航行器与外界水环境重要的交互通道,工作过程中将产生流量和压力脉动,并激发振动和噪声,严重影响水下航行器的隐蔽性能。结合水下航行器管路系统中气容水舱特性和蓄能器吸收脉动原理,提出利用气容水舱消减脉动方法,研究不同工况下气容水舱消减流量脉动性能,结果表明:当气体压力由0.8 MPa增大至1.6 MPa,脉动率由14.96%降低至6.40%;脉动频率由2.0 Hz增大到6.0 Hz,脉动率由14.07%降低至10.69%;脉动幅值由1.0 m/s增大到4.0 m/s,脉动率由13.19%降低至10.64%。气容水舱可以有效消减进口管道的低频率小幅值流量脉动,实现系统平稳通流,满足管路系统消减流量脉动需求。 展开更多
关键词 气容水舱 水下航行器 流量脉动 脉动消减
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极区船舶电伴热扶手管涂覆层对低温换热性能的影响
10
作者 邓龙祥 黄嵘 +3 位作者 王东胜 蒋颖畅 常雪婷 张文宜 《极地研究》 北大核心 2025年第4期814-820,共7页
船舶在极区航行时,甲板设备和管道的结冰会对船体的结构强度、稳定性和动力系统等造成影响,而电伴热防冰技术是解决该问题的有效手段之一。本文开展的极区船舶扶手管涂覆层及其对电伴热影响实验的结果表明:(1)涂层可提升扶手管表面升温... 船舶在极区航行时,甲板设备和管道的结冰会对船体的结构强度、稳定性和动力系统等造成影响,而电伴热防冰技术是解决该问题的有效手段之一。本文开展的极区船舶扶手管涂覆层及其对电伴热影响实验的结果表明:(1)涂层可提升扶手管表面升温速率,同时降低扶手管传热系数;(2)在–40~–10℃环境范围内,扶手管表面升温差异不显著,同一温度,风速从5 m·s^(–1)上升至7 m·s^(–1)时,其表面升温幅度下降约24%,此外,有涂层扶手管的表面升温较无涂层圆管普遍提高30%左右;(3)涂层会改变扶手管表面的对流换热系数,在相近的环境条件下,有涂层的扶手管表面温度较无涂层管提升1~2℃,这一升温效应直接增强了其防冰效果。 展开更多
关键词 船舶 扶手管涂覆层 对流换热性能 极区
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FPSO大管径Cu-Ni合金管道支架评估方法研究
11
作者 李顺 杨晓玲 +2 位作者 刘祥建 张航 高峰 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第12期66-71,共6页
FPSO设计要求24寸以上大管径管道的支架需根据管道应力分析结果进行特殊设计,并进行评估验证确保支架结构功能安全。对某FPSO大管径Cu-Ni合金管道支架设计,从管道支架型式及限位、支撑功能出发,研究大管径管道支架力学特征,总结特殊设... FPSO设计要求24寸以上大管径管道的支架需根据管道应力分析结果进行特殊设计,并进行评估验证确保支架结构功能安全。对某FPSO大管径Cu-Ni合金管道支架设计,从管道支架型式及限位、支撑功能出发,研究大管径管道支架力学特征,总结特殊设计支架结构安全验证要点;结合有限元仿真分析及理论分析技术提出大管径管道支架结构安全评估方法;利用分析大管径Cu-Ni合金管道支架的相关数据,通过算例工程应用验证该评估方法工程应用便利性,可供其他大管径管道支架特殊设计验证参考和借鉴。 展开更多
关键词 FPSO 大管径管道 管道支架 有限元分析
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基于FLUENT的90°圆形弯管内部流场分析 被引量：89
12
作者 江山 张京伟 +2 位作者 吴崇健 许清 彭文波 《中国舰船研究》 2008年第1期37-41,共5页
通过使用FLUENT软件的RNGk-ε湍流模型,对90°大曲率圆形截面弯管内部流体进行三维数值模拟,将数值模拟结果与相关文献实验结果进行对比,结果表明RNGk-ε湍流模型对具有二次流的湍流流动具有较好的模拟,计算结果与实验结果吻合较好。
关键词 数值模拟 弯管 RNG κ-ε湍流模型 FLUENT软件
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舰艇管路系统的抗冲击性能弹性评估方法 被引量：19
13
作者 郭晋挺 司马灿 +2 位作者 刘建湖 潘建强 崔维成 《船舶力学》 EI 2004年第4期108-115,共8页
舰艇管路系统的抗冲击安全性能是其生命力要素的重要组成部分,因此对舰艇管路的抗冲击设计分析方法的需求也十分迫切。本文以火力发电厂汽水管路设计计算方法为原理,对容易破坏的管路部件的应力增强系数进行验证性计算,提出了多点支撑... 舰艇管路系统的抗冲击安全性能是其生命力要素的重要组成部分,因此对舰艇管路的抗冲击设计分析方法的需求也十分迫切。本文以火力发电厂汽水管路设计计算方法为原理,对容易破坏的管路部件的应力增强系数进行验证性计算,提出了多点支撑管路系统的冲击载荷输入方法,给出了管路系统的抗冲击性能评估方法。通过试验,验证了评估方法具有足够的安全系数,可以作为舰艇管路系统抗冲击性能的评估方法。 展开更多
关键词 舰艇 管路系统 抗冲击性能 评估方法 冲击载荷输入方法
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管路系统冲击设计方法分析 被引量：12
14
作者 李兆俊 汪玉 +3 位作者 陈学德 吕襄波 刘新凯 伍克波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期171-174,共4页
用等效静加速度法、动态设计分析方法、设计谱法对管路系统进行了分析计算,并对计算结果进行了比较分析。通过该分析比较,使我们对管路系统冲击设计方法有了一个全面的认识。对于实际工程中选用冲击设计方法也有一定的借鉴作用。
关键词 管路系统 冲击 设计方法
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管路消振器降低管路振动与脉动压力 被引量：8
15
作者 王强 沈荣瀛 +1 位作者 姚本炎 丁炜 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期39-45,共7页
提出了一种既能减小管路振动又能衰减流体压力脉动的管路消振器结构。该结构将流体消振器扩张室设计成弹性壁 ,随着流体脉动压力的变化 ,使扩张室的体积发生变化 ,以降低不可压缩流体脉动压力。理论计算和试验验证表明 ,该弹性壁结构对... 提出了一种既能减小管路振动又能衰减流体压力脉动的管路消振器结构。该结构将流体消振器扩张室设计成弹性壁 ,随着流体脉动压力的变化 ,使扩张室的体积发生变化 ,以降低不可压缩流体脉动压力。理论计算和试验验证表明 ,该弹性壁结构对降低管路流体脉动压力和振动是可行的。在 80 Hz以内理论计算值与试验值较为一致。从实际配机试验结果看 。 展开更多
关键词 管路振动 船舶 管路消振器 管路系统 脉动压力 弹性壁 振动控制
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基于自适应退火遗传算法的船舶管路布局优化方法 被引量：9
16
作者 范小宁 林焰 纪卓尚 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期215-221,共7页
采用自适应遗传算法来确定标准遗传算法的杂交率和变异率,尤其对变异率的调整,使其不但能根据个体适应值的大小进行自适应修正,而且能随进化状态的改变而改变,从而增强了算法摆脱局部最优解的能力.同时引入模拟退火思想,通过对标准遗传... 采用自适应遗传算法来确定标准遗传算法的杂交率和变异率,尤其对变异率的调整,使其不但能根据个体适应值的大小进行自适应修正,而且能随进化状态的改变而改变,从而增强了算法摆脱局部最优解的能力.同时引入模拟退火思想,通过对标准遗传算法接受算子的退火处理,使其在搜索过程中除了接受优化解以外还以M etropo lis准则接受恶化解,提高了种群的多样性,有效地增强了全局寻优能力.通过对适应值函数的退火拉伸,调整了进化前后期的适应值差异,从而加速了寻优过程.最终以形成的自适应模拟退火遗传算法进行船舶管路的三维布局优化,仿真实验表明,该算法不但加快了寻优速度,而且与标准遗传算法相比全局收敛率提高了近30%. 展开更多
关键词 船舶管路 自适应退火遗传算法 布局优化 全局收敛率 收敛速度
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船用往复泵管路减振技术研究 被引量：10
17
作者 王强 胡明 +1 位作者 姚本炎 丁炜 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2002年第1期27-31,共5页
船舶往复式水泵管路振动一直是国内有待解决的难题 ,本文在分析往复式舱底泵管路振动产生机理的基础上 ,针对往复式水泵管路振动特性 ,运用近年来研制的一些新型管路减振元件 ,如袖套式挠性接管、管路消振器、管路流体压力蓄能器等 ,对... 船舶往复式水泵管路振动一直是国内有待解决的难题 ,本文在分析往复式舱底泵管路振动产生机理的基础上 ,针对往复式水泵管路振动特性 ,运用近年来研制的一些新型管路减振元件 ,如袖套式挠性接管、管路消振器、管路流体压力蓄能器等 ,对往复式水泵管路振动进行试验研究 。 展开更多
关键词 船舶 往复式水泵 管路 减振技术 振动特性 试验研究
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船舶舱室噪声总体综合控制技术 被引量：14
18
作者 李艳华 郑超凡 +1 位作者 崔晓兵 田华安 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第8期85-89,共5页
舱室空气噪声是船舶居住性的重要指标,直接影响船员的休息以及工作指令的传达。本文首先分析船舶舱室空气噪声的声源以及传递途径特性,掌握舱室空气噪声的来源及特点。然后从总体顶层设计包括舱室布置以及船型优化设计、声源设备选型等... 舱室空气噪声是船舶居住性的重要指标,直接影响船员的休息以及工作指令的传达。本文首先分析船舶舱室空气噪声的声源以及传递途径特性,掌握舱室空气噪声的来源及特点。然后从总体顶层设计包括舱室布置以及船型优化设计、声源设备选型等以及常规控制手段包括阻尼、隔振、吸隔声等提出了总体综合控制措施。最后,综合考虑总体资源以及经济性等因素,围绕声学指标要求以及船舶声学特点合理选用总体设计控制技术以及常规控制手段,形成船舶舱室空气噪声的总体综合控制技术方案。 展开更多
关键词 舱室空气噪声 噪声源 传递途径 总体设计 综合控制
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船舶海水管路防腐蚀研究 被引量：22
19
作者 曾荣辉 彭玉辉 张威 《中国舰船研究》 2009年第3期74-76,80,共4页
简述海水管路对船舶的重要性,以及船舶海水管路的腐蚀现状,然后主要从海水管路材质本身的原因和海水特性的原因出发,详细分析了船舶海水管路腐蚀的主要原因,并针对船舶的特点,提出了几种船舶实用和常见的海水管路防腐蚀措施,包括:合理... 简述海水管路对船舶的重要性,以及船舶海水管路的腐蚀现状,然后主要从海水管路材质本身的原因和海水特性的原因出发,详细分析了船舶海水管路腐蚀的主要原因,并针对船舶的特点,提出了几种船舶实用和常见的海水管路防腐蚀措施,包括:合理选择海水管路及其附件材料;对海水管路采用耐腐蚀覆盖层;采用电化学保护法;控制管内的海水流速。对合理设计船舶海水管路系统具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 船舶 海水管路 防腐蚀
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船舶嵌补管测量制造系统研究 被引量：8
20
作者 胡勇 刘光武 王呈方 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2005年第1期8-11,共4页
针对船舶制造过程中人工样杆取样管工艺比较繁复的问题 ,提出了上船一次安装成功的新技术 ,即采用一次用“活络样杆”上船测量 ,给出加工小票 ,进行弯管加工 ,并使用“法兰定位器”进行管子法兰点焊定位、焊接及表面处理等 ,从而构成船... 针对船舶制造过程中人工样杆取样管工艺比较繁复的问题 ,提出了上船一次安装成功的新技术 ,即采用一次用“活络样杆”上船测量 ,给出加工小票 ,进行弯管加工 ,并使用“法兰定位器”进行管子法兰点焊定位、焊接及表面处理等 ,从而构成船舶嵌补管测量制造系统 .文中还介绍了该系统中管形测定器的数学模型、测量机构和法兰定位器的理论模型及法兰安装机构 ,并探讨了其应用流程 . 展开更多
关键词 嵌补管 管形测定器 法兰定位器 船舶制造
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