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轨道局部刚度变化对模态振型的影响
1
作者 牛澎波 赵媛洋 《山西建筑》 2025年第14期142-145,共4页
为探究支承刚度变化对轨道结构的模态振型的影响规律,基于模态置信准则,计算分析了不同局部支承刚度的模态振型结果。结果表明:局部支承刚度变化会不同程度地影响简支梁各阶模态振型,且局部支承刚度变大对模态振型函数的影响更显著;当... 为探究支承刚度变化对轨道结构的模态振型的影响规律,基于模态置信准则,计算分析了不同局部支承刚度的模态振型结果。结果表明:局部支承刚度变化会不同程度地影响简支梁各阶模态振型,且局部支承刚度变大对模态振型函数的影响更显著;当支承刚度变化范围增大时,低阶模态置信准则指标将明显下降,此时利用低阶模态特征指标预测和识别结构局部损伤等问题时必须同时考虑弹性支承边界的影响。 展开更多
关键词 弹性支承 轨道 模态振型 模态置信准则
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应变模态振型获取的一种简便方法 被引量：4
2
作者 吴加权 叶飞 +2 位作者 李红艳 张馨予 马琨 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期156-160,共5页
根据应变模态分析原理,定义了一个新的应变模态振型系数,提出了基于应变响应获取结构应变模态振型的一种简便方法,并通过简支梁实验进行了验证。研究结果表明,采用该方法无需测量位移模态,仅需采用单点激励,用电阻应变计测量结构上各测... 根据应变模态分析原理,定义了一个新的应变模态振型系数,提出了基于应变响应获取结构应变模态振型的一种简便方法,并通过简支梁实验进行了验证。研究结果表明,采用该方法无需测量位移模态,仅需采用单点激励,用电阻应变计测量结构上各测点的应变响应信息,即可获得被测结构应变模态振型,大大简化了应变模态在工程结构损伤识别中的实验检测分析过程。 展开更多
关键词 应变模态 频响函数 频响幅值 应变模态振型系数 模态振型
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基于附加质量的试验模态振型质量归一化 被引量：11
3
作者 林贤坤 覃柏英 +1 位作者 张令弥 郭勤涛 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期784-790,864,共7页
针对桥梁结构试验模态振型的质量归一化,探讨了基于附加质量的试验模态振型质量归一化法,给出它的4种方法。以通扬运河大桥和张家港河大桥的有限元模型为对象,对4种方法计算质量归一化因子的精度,以及质量块的数量和质量、传感器数量、... 针对桥梁结构试验模态振型的质量归一化,探讨了基于附加质量的试验模态振型质量归一化法,给出它的4种方法。以通扬运河大桥和张家港河大桥的有限元模型为对象,对4种方法计算质量归一化因子的精度,以及质量块的数量和质量、传感器数量、模态振型误差、质量块质量的误差对精度的影响进行了仿真研究。仿真结果说明了基于附加质量的试验模态振型质量归一化法的可行性和可靠性,在实际工程应用中可实现桥梁各阶试验模态振型较高精度的质量归一化。 展开更多
关键词 桥梁结构 运行模态分析 试验模态振型 附加质量 质量归一化 状态评估
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基于模态振型分析的大型汽轮机低压转子高速动平衡方法 被引量：16
4
作者 宾光富 何立东 +1 位作者 高金吉 李立波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第14期87-92,共6页
针对目前传统影响系数法难以平衡某些大型汽轮机低压转子的难题,提出一种基于模态振型分析的大型柔性转子高速动平衡方法。在分析汽轮机转子系统结构的基础上,综合考虑了动平衡机摆架轴承座的动力特性,采用基于有限元的转子轴承动力学... 针对目前传统影响系数法难以平衡某些大型汽轮机低压转子的难题,提出一种基于模态振型分析的大型柔性转子高速动平衡方法。在分析汽轮机转子系统结构的基础上,综合考虑了动平衡机摆架轴承座的动力特性,采用基于有限元的转子轴承动力学分析商业软件DyRoBeS建立了转子-轴承-摆架系统模型,分析转子系统临界转速和振型,从而根据转子的模态振型,结合柔性转子影响系数平衡法要点,设计合理的平衡工艺,有针对性的选择平衡校正面和平衡转速点,采取逐阶次平衡的方法,实现这类大型特殊柔性转子的动平衡。最后以哈汽产的66万千瓦大型汽轮机低压转子高速动平衡试验为例,应用结果表明采用该方法能有效平衡大型柔性转子,且减少了起机次数,节省了平衡费用。 展开更多
关键词 汽轮机低压转子 高速动平衡 模态振型分析 影响系数法 逐阶次平衡
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基于激光旋转扫描的约束态薄壁圆柱壳模态振型测试新方法 被引量：13
5
作者 李晖 孙伟 +1 位作者 许卓 韩清凯 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第16期155-159,共5页
针对传统采用实验模态分析理论辨识模态振型测试效率低的问题,提出基于单点激光旋转扫描的测试约束态圆柱壳模态振型新方法。在明确基本测试原理基础上组建激光旋转扫描测试圆柱壳模态振型实验系统,提出基于激光旋转扫描测试约束态模态... 针对传统采用实验模态分析理论辨识模态振型测试效率低的问题,提出基于单点激光旋转扫描的测试约束态圆柱壳模态振型新方法。在明确基本测试原理基础上组建激光旋转扫描测试圆柱壳模态振型实验系统,提出基于激光旋转扫描测试约束态模态振型试验流程,并对判定圆柱壳共振及由响应数据获得圆柱壳模态振型等关键技术进行详述。通过实例验证结果表明,该方法可快速准确获得薄壁圆柱壳的模态振型、极大提高空间测试分辨率、高效测试圆柱壳结构各点振动响应,具有一定工程应用价值。 展开更多
关键词 激光旋转扫描 约束态薄壁圆柱壳 模态振型 测试方法
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基于模态振型的自由阻尼层厚度分布优化 被引量：8
6
作者 臧献国 于德介 +1 位作者 姚凌云 严若磊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期515-518,共4页
阻尼材料的敷设位置和敷设厚度分布对结构减振效果有较大影响,针对阻尼材料敷设厚度分布优化问题,提出了一种基于模态振型的阻尼层敷设厚度分布优化方法。该方法用一组模态振型线性组合来定义阻尼层厚度分布函数,将模态参与因子作为设... 阻尼材料的敷设位置和敷设厚度分布对结构减振效果有较大影响,针对阻尼材料敷设厚度分布优化问题,提出了一种基于模态振型的阻尼层敷设厚度分布优化方法。该方法用一组模态振型线性组合来定义阻尼层厚度分布函数,将模态参与因子作为设计变量来优化阻尼层厚度分布。研究了给定阻尼材料下自由阻尼层厚度分布优化问题,数值算例表明,与均匀敷设阻尼相比,阻尼层敷设厚度分布优化后的结构能更有效地抑制结构振动,提高阻尼材料的利用率。 展开更多
关键词 模态振型 振动控制 阻尼处理 优化
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基于模态振型的固定结合面动态特性参数测试 被引量：6
7
作者 汪振华 袁军堂 +1 位作者 胡小秋 顾思闽 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期779-784,共6页
为了准确获取机械固定结合面动态特性参数(动刚度和阻尼系数),提出了将所测固定结合面最弱的结合面分离的原则,建立了基于单自由度振动系统且消除了基础位移的固定结合面动态特性参数测试模型。在测试模型上完成了测试系统的设计与开发... 为了准确获取机械固定结合面动态特性参数(动刚度和阻尼系数),提出了将所测固定结合面最弱的结合面分离的原则,建立了基于单自由度振动系统且消除了基础位移的固定结合面动态特性参数测试模型。在测试模型上完成了测试系统的设计与开发,并结合模态振型与频响函数曲线对结合面固有频率进行识别。最后对该测试系统进行了测试,从系统振型、频响函数曲线等方面验证了测试系统的正确性。该文结果为固定结合面动态特性参数测试提供了一种准确可靠的方法。 展开更多
关键词 固定结合面 动态特性参数 动刚度 阻尼系数 模态振型
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多自由度系统模态振型创新型教学实验的设计与实现 被引量：8
8
作者 李建康 肖同亮 +1 位作者 蔡东升 张春利 《实验技术与管理》 CAS 2006年第2期16-18,共3页
目前工科类高等院校的振动教学实验中仅安排了单自由度系统的振动实验，对于物理空间的多自由度系统振动实验实现起来较为困难。文章从振动理论分析出发，以一个三自由度系统为例，介绍了多自由度系统主振型实验的设计与实现。通过理论... 目前工科类高等院校的振动教学实验中仅安排了单自由度系统的振动实验，对于物理空间的多自由度系统振动实验实现起来较为困难。文章从振动理论分析出发，以一个三自由度系统为例，介绍了多自由度系统主振型实验的设计与实现。通过理论分析与实验结果的对比，表明了实验方案的合理性与可行性。该实验已被列入我校创新型工程力学课程的教学实验，在教学实践中收到了良好的效果。 展开更多
关键词 多自由度系统振动 模态振型 教学实验 创新
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模态振型拟合薄镜面变形分析 被引量：4
9
作者 陈夫林 张景旭 +2 位作者 吴小霞 孙敬伟 丛俊峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2238-2243,共6页
波前重构是主动光学的关键技术之一,分析了薄镜面的自由谐振模态振型的特点,以其为底基函数,拟合了薄镜面主镜的变形。首先,用有限元方法给出了主镜的前10阶模态振型图,把它们的RMS值归一化为1 000 nm,对比分析了主镜模态振型和Zernike... 波前重构是主动光学的关键技术之一,分析了薄镜面的自由谐振模态振型的特点,以其为底基函数,拟合了薄镜面主镜的变形。首先,用有限元方法给出了主镜的前10阶模态振型图,把它们的RMS值归一化为1 000 nm,对比分析了主镜模态振型和Zernike多项式在圆域内的径向变特点。利用模态振型在环域内的正交性和完备性,采用最小二乘法拟合主镜变形,并与环域内的Zernike多项式拟合结果做了对比。分析结果表明,自由模式可以拟合波前变形,采用相同项数拟合主镜变形时,模态振型拟合主镜变形可以获得更小的残余误差。 展开更多
关键词 波前重构 薄镜面 模态振型 ZERNIKE多项式 有限元 最小二乘法
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基于快速独立分量分析的模态振型识别方法研究 被引量：13
10
作者 张晓丹 姚谦峰 刘佩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期158-161,174,共5页
快速、准确地识别出结构的模态参数,特别是结构的振型是结构损伤精确识别与健康监测的重要前提。大多的模态参数识别时域方法都是从曲线拟合的角度或解算特征值的过程来实现。振型向量通过求解各阶模态的留数获得,这些方法依赖于模态频... 快速、准确地识别出结构的模态参数,特别是结构的振型是结构损伤精确识别与健康监测的重要前提。大多的模态参数识别时域方法都是从曲线拟合的角度或解算特征值的过程来实现。振型向量通过求解各阶模态的留数获得,这些方法依赖于模态频率与模态阻尼的识别。本文提出一种模态振型的直接提取方法,该方法基于快速独立分量分析技术,以模态响应之间的独立性构造目标函数,通过优化目标函数寻求振型向量的最优解,直接从结构自由响应或脉冲响应的数据矩阵中提取结构的振型向量。三自由度数值算例表明该方法有效,具有很高的识别精度且对测量噪声具有很好的鲁棒性。 展开更多
关键词 快速独立分量分析 模态振型识别 鲁棒性
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基于曲率模态振型进行梁式桥损伤识别研究 被引量：16
11
作者 陈淮 禹丹江 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2004年第10期55-57,65,共4页
以刚架桥为具体研究对象,根据曲率模态振型,对刚架桥的损伤识别进行数值仿真研究。利用刚架桥损伤前后的曲率模态振型变化对刚架桥的损伤进行定位识别,探讨曲率模态振型用于刚架桥在不同损伤情况,以及不同损伤程度下的损伤识别诊断能力... 以刚架桥为具体研究对象,根据曲率模态振型,对刚架桥的损伤识别进行数值仿真研究。利用刚架桥损伤前后的曲率模态振型变化对刚架桥的损伤进行定位识别,探讨曲率模态振型用于刚架桥在不同损伤情况,以及不同损伤程度下的损伤识别诊断能力。数值仿真结果表明,曲率模态振型是梁式桥结构损伤识别的敏感标示量,可以对刚架桥的损伤进行识别。 展开更多
关键词 刚架桥 损伤 识别 曲率模态振型
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基于模态振型形状优化的结构声辐射控制 被引量：4
12
作者 臧献国 于德介 +1 位作者 姚凌云 郭建文 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期73-78,共6页
针对复杂结构形状难以参数化的问题,建立基于有限元网格的参数化形状优化模型,提出一种基于模态振型的结构形状优化方法以控制结构声辐射功率。该方法通过有限元法计算结构的振动特性,然后采用瑞利积分进行结构的声辐射分析,在此基础上... 针对复杂结构形状难以参数化的问题,建立基于有限元网格的参数化形状优化模型,提出一种基于模态振型的结构形状优化方法以控制结构声辐射功率。该方法通过有限元法计算结构的振动特性,然后采用瑞利积分进行结构的声辐射分析,在此基础上,用一组模态振型绝对值线性组合定义修改区域的形状优化函数,以每阶模态振型贡献因子为设计变量,通过改变模态振型贡献因子来优化结构的形状,达到降低结构声辐射功率的目的。研究简谐激励力下的结构声辐射优化,以结构声辐射分析频率带内的辐射声功率均值为设计目标,结构有限元结构坐标的最大变动值及模态频率为设计约束,利用序列二次规划算法进行优化求解。以几何平板和复杂曲面为数值算例,研究结果表明该方法可以有效控制结构声辐射。 展开更多
关键词 模态振型 形状优化 结构声辐射
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对称结构模态振型的Zernike矩描述方法 被引量：8
13
作者 刘银超 臧朝平 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期369-375,共7页
讨论了利用Zernike矩描述对称结构模态振型的方法,通过对结构的模态振型数据进行Zernike矩变换,将其分解成一系列Zernike矩的线性组合,而每一个Zernike矩反映模态振型的一部分形状特征。不同特征矩的线性组合,可以代表各阶模态的振型。... 讨论了利用Zernike矩描述对称结构模态振型的方法,通过对结构的模态振型数据进行Zernike矩变换,将其分解成一系列Zernike矩的线性组合,而每一个Zernike矩反映模态振型的一部分形状特征。不同特征矩的线性组合,可以代表各阶模态的振型。在此基础上进一步提出了确定Zernike多项式最高阶数的方法,并讨论了Zernike矩描述对称结构模态振型的方法及其去噪声的能力。通过对简单圆盘结构的仿真实例研究,验证了应用Zernike矩描述对称结构模态振型的优越性。结果表明:利用Zernike矩描述对称结构的模态振型可以更有效地描述对称结构的模态,包括重模态,同时还能有效地消除测试数据中噪声的影响,对进一步实现对称结构有限元模型修正和模型确认具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 模态振型 ZERNIKE矩 相关性分析 滤噪处理 重模态
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基于模态振型叠加的结构振动形状优化研究 被引量：4
14
作者 夏雪宝 向阳 吴绍维 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2014年第5期1079-1082,共4页
采用结构模态振型来定义结构的形状优化参数模型,以一组结构模态振型的叠加来重构结构表面形状,以结构振动响应为目标函数,采用遗传算法优化配置各阶模态振型的参与因子来优化结构形状,以达到降低结构振动响应水平的目的.以几何平板、... 采用结构模态振型来定义结构的形状优化参数模型,以一组结构模态振型的叠加来重构结构表面形状,以结构振动响应为目标函数,采用遗传算法优化配置各阶模态振型的参与因子来优化结构形状,以达到降低结构振动响应水平的目的.以几何平板、半圆柱曲面为研究对象,计算结果表明该方法可以有效降低结构振动响应水平. 展开更多
关键词 模态振型叠加 形状优化 遗传算法 振动响应
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基于曲率模态振型的刚架结构损伤检测 被引量：11
15
作者 王山山 任青文 《动力学与控制学报》 2005年第2期81-86,共6页
结构损伤前后动力特性的变化来快速、直接、方便地判定损伤的存在、程度及位置.本文采用曲率模态对刚架结构的损伤检测进行了研究.首先用有限元法计算出结构的位移模态振型,然后用差分法计算出曲率模态振型.数值模拟结果表明:曲率模态... 结构损伤前后动力特性的变化来快速、直接、方便地判定损伤的存在、程度及位置.本文采用曲率模态对刚架结构的损伤检测进行了研究.首先用有限元法计算出结构的位移模态振型,然后用差分法计算出曲率模态振型.数值模拟结果表明:曲率模态振型对结构的损伤敏感,可同时确定结构损伤的存在、程度和位置,并且可以用于结构多位置损伤的检测.实验结果证实了数值模拟结论. 展开更多
关键词 模态振型 结构损伤检测 差分法计算 动力特性 有限元法 刚架结构 曲率模态 模拟结果 数值模拟 位移
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一种获取结构实模态振型的方法 被引量：4
16
作者 张大英 王录民 王树明 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期375-384,共10页
为获取结构真实而精确的实模态振型,提出将复振型向量构建的特征方程应用于基于参考点的数据驱动子空间方法中进行结构模态参数识别的方法.为验证该方法识别结构模态参数的可行性和精确性,对一矩形截面悬臂梁端部突加一集中荷载,进行有... 为获取结构真实而精确的实模态振型,提出将复振型向量构建的特征方程应用于基于参考点的数据驱动子空间方法中进行结构模态参数识别的方法.为验证该方法识别结构模态参数的可行性和精确性,对一矩形截面悬臂梁端部突加一集中荷载,进行有限元时程分析,得到梁上一系列节点的加速度响应数据,进而利用提出方法识别了悬臂梁的频率、实模态振型及阻尼比.识别结果与悬臂梁模态参数的理论值吻合较好,表明利用复振型向量构建的特征方程结合基于参考点的数据驱动子空间方法进行结构模态参数识别是可行和精确的,该方法可以得到结构可靠的实模态振型. 展开更多
关键词 特征方程 复振型向量 实模态振型 随机子空间
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复杂结构试验模态振型高效识别方法研究 被引量：1
17
作者 郑光泽 陈龙 袁林 《机械设计》 CSCD 北大核心 2016年第5期55-59,共5页
结构模态振型的精确识别是复杂结构动力修改的基础。文中以发动机缸体作为研究对象,通过结构模态仿真识别与试验识别结果的相关性研究,验证了结构模态参数识别结果的有效性。在此基础上提出了以试验模态振型矢量为虚拟位移激励,基于结... 结构模态振型的精确识别是复杂结构动力修改的基础。文中以发动机缸体作为研究对象,通过结构模态仿真识别与试验识别结果的相关性研究,验证了结构模态参数识别结果的有效性。在此基础上提出了以试验模态振型矢量为虚拟位移激励,基于结构有限元分析模型进行静力分析计算,将其静力学变形矢量等效为结构模态振型矢量的一种模态扩展分析方法,与传统试验模态振型识别方法相比,识别效率有较大改善。 展开更多
关键词 复杂结构 模态振型 试验识别 模态扩展
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基于统计矩理论的梁式桥模态振型识别新方法 被引量：2
18
作者 阳洋 谭小琨 +2 位作者 王欢 王瑞琼 田堃 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期395-406,共12页
传统的桥梁模态振型识别方法往往存在费时费力、抗噪能力较弱等缺点,为改善传统识别方法的不足,提出一种新型的基于统计矩理论的桥梁模态振型识别方法,并结合新型间接量测技术,进行理论和数值试验分析。利用安装有加速度传感器的2辆测... 传统的桥梁模态振型识别方法往往存在费时费力、抗噪能力较弱等缺点,为改善传统识别方法的不足,提出一种新型的基于统计矩理论的桥梁模态振型识别方法,并结合新型间接量测技术,进行理论和数值试验分析。利用安装有加速度传感器的2辆测试车以固定间距在桥面预设测点处同步静止采集信号,采集约30 s后,测试车移动到下一个测点继续重复操作,直至完成对所有桥面测点的信号采集,然后利用采集的加速度信号,计算整跨桥梁各测点的统计矩值,最后利用统计矩值与桥梁第1阶模态振型值的对应关系,构造出整跨桥梁的第1阶模态振型曲线。首先从理论上首次推导了桥梁的统计矩比值与第1阶模态振型值的等价关系;然后在各种因素影响下进行数值模拟分析,对比了所提方法与现有模态振型识别方法的差异;最后通过实桥试验对所提方法进一步验证。研究结果表明:相比于传递率和随机子空间等传统模态振型识别方法,所提方法识别的桥梁第1阶模态振型误差更小、时间效率更高、操作便利、抗噪能力更强,且在识别过程中不存在预设参数等人为因素的干扰,可有效弥补直接量测中的传统模态振型识别方法的局限性。 展开更多
关键词 桥梁工程 模态振型识别 统计矩理论 梁式桥 直接量测 新型间接量测技术 实桥试验
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基于三维有限元的火箭模态振型斜率预示方法研究 被引量：3
19
作者 刘思宏 丁国元 +2 位作者 张冬梅 洪良友 张伟 《宇航总体技术》 2021年第2期49-54,共6页
振型斜率火箭是姿控系统设计的重要参数,对飞行任务的可靠性与安全性有着至关重要的作用。依据全箭动特性的测量原理及参数定义,结合三维有限元建模方法和模型修正技术,全面考虑了速率陀螺、惯组安装位置处的局部刚度对振型和振型斜率... 振型斜率火箭是姿控系统设计的重要参数,对飞行任务的可靠性与安全性有着至关重要的作用。依据全箭动特性的测量原理及参数定义,结合三维有限元建模方法和模型修正技术,全面考虑了速率陀螺、惯组安装位置处的局部刚度对振型和振型斜率的影响,建立了基于局部细节精细化建模的全箭模态振型斜率预示方法,并总结了3种不同的振型斜率提取方法,提高了振型斜率的预示精度。同时提供了三维模型振型一维化的方法,解决了使用三维有限元模型计算弹性运动方程式系数的难题。 展开更多
关键词 运载火箭 结构动力学 模态振型 振型斜率
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