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基于粒子群算法的装配公差优化分配 被引量:21
1
作者 匡兵 黄美发 +1 位作者 钟艳如 孙永厚 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第2期35-37,共3页
装配公差分配是产品公差设计的重要组成部分。目前装配公差优化分配主要使用遗传算法。为了提高收敛速度,避免早熟收敛,提出了基于粒子群算法的装配公差优化分配方法。采用了基于实数的编码表示方法,以装配公差分配的优化目标函数作为... 装配公差分配是产品公差设计的重要组成部分。目前装配公差优化分配主要使用遗传算法。为了提高收敛速度,避免早熟收敛,提出了基于粒子群算法的装配公差优化分配方法。采用了基于实数的编码表示方法,以装配公差分配的优化目标函数作为评价函数,利用罚常数将约束条件并入评价函数中。一个实例的优化结果表明所提方法的收敛性、稳定性和算法效率均优于基于遗传算法的方法。 展开更多
关键词 粒子群算法 公差分配 优化 遗传算法
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尺寸公差与形位公差混合优化分配 被引量:17
2
作者 匡兵 黄美发 钟艳如 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期398-402,共5页
为解决尺寸公差与形位公差混合优化分配问题,提出了一种公差优化分配方法。根据成本—公差函数和尺寸公差与形位公差的关系,建立了以最小制造总成本为目标的非线性公差混合优化分配模型。该模型的约束包括装配尺寸链的功能要求和加工能... 为解决尺寸公差与形位公差混合优化分配问题,提出了一种公差优化分配方法。根据成本—公差函数和尺寸公差与形位公差的关系,建立了以最小制造总成本为目标的非线性公差混合优化分配模型。该模型的约束包括装配尺寸链的功能要求和加工能力。求解该模型能同时得到优化的尺寸公差和形位公差。最后,分别用公差混合优化分配法和传统方法对一个实例进行公差分配,结果表明所提方法比传统方法更优越。 展开更多
关键词 公差分配 尺寸公差 形位公差 成本—公差函数
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基于最低制造成本的一种公差优化设计法 被引量:10
3
作者 黄美发 高咏生 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期19-21,共3页
提出一种基于加工能力约束最低制造成本的公差优化设计方法 .利用加工的标准偏差估计值和制造成本 公差关系模型 ,以装配功能公差链、加工合格率以及加工方法的经济公差最大极限为约束条件 ,通过分别建立和求解公差优化的初始模型和最... 提出一种基于加工能力约束最低制造成本的公差优化设计方法 .利用加工的标准偏差估计值和制造成本 公差关系模型 ,以装配功能公差链、加工合格率以及加工方法的经济公差最大极限为约束条件 ,通过分别建立和求解公差优化的初始模型和最终模型 。 展开更多
关键词 公差分配 公差建模 制造成本 优化 CAD/CAM 工艺规划
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铜对凤丹生长、生理及体内矿质元素吸收分配的影响 被引量:12
4
作者 周燕 张桂花 +3 位作者 徐迎春 程家高 陈亚华 李雪 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期415-423,共9页
通过盆栽试验,研究了凤丹(Paeonia ostii)在添加低(300mg.kg-1)、中(600mg.kg-1)、高(900mg.kg-1)铜浓度处理下的耐性。结果表明:凤丹的株高增长、地茎加粗、主根增粗及伸长、根系及地上部干重的积累等对铜具有较强的耐性。各添加铜处理... 通过盆栽试验,研究了凤丹(Paeonia ostii)在添加低(300mg.kg-1)、中(600mg.kg-1)、高(900mg.kg-1)铜浓度处理下的耐性。结果表明:凤丹的株高增长、地茎加粗、主根增粗及伸长、根系及地上部干重的积累等对铜具有较强的耐性。各添加铜处理下,地上及地下耐性指数均>0.5。各铜处理下根部SOD活性显著下降,但低铜浓度下叶片SOD活性升高;各铜处理下根部及叶部POD活性先升后降;低、中铜浓度下根部及叶部MDA含量均未有显著增加;根、叶内可溶性糖及可溶性蛋白含量均随铜浓度升高而逐渐上升;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及叶绿素a/b均在中浓度铜处理下上升至最高。根、茎部铜含量均随铜浓度增加而上升,叶部铜含量则先升后降。铜处理下根、茎、叶对铜的富集系数均<1。铜处理抑制凤丹根部对P、Ca的吸收,但促进P、K向上运输;低、中铜浓度下叶对Mg积累增加,高浓度降低。铜处理抑制根对Fe、Mn的吸收,低、中铜浓度促进叶对Fe、B的积累及Fe、Mn、Zn、B的向上运输,凤丹各部位对Zn的积累不受铜处理影响。 展开更多
关键词 凤丹 铜耐性 生理反应 元素 吸收分配
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基于蒙特卡洛-自适应差分进化算法的飞机容差分配多目标优化方法 被引量:8
5
作者 荆涛 田锡天 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期569-580,共12页
针对飞机复杂组件装配过程中,由于装配偏差的非线性叠加导致通用容差分配模型优化方法存在精度误差和效率低下的问题,提出一种容差分配模型多目标优化方法。首先,分别面向制造成本、装配性能、质量损失构建基于替代工艺的容差分配模型,... 针对飞机复杂组件装配过程中,由于装配偏差的非线性叠加导致通用容差分配模型优化方法存在精度误差和效率低下的问题,提出一种容差分配模型多目标优化方法。首先,分别面向制造成本、装配性能、质量损失构建基于替代工艺的容差分配模型,并采用最优化理论建立多目标优化模型。然后,提出基于蒙特卡洛-自适应差分进化算法的多目标优化策略,其中基于装配偏差传递的图树模型提取偏差的非线性关系模型,结合提取的非线性关系模型采用蒙特卡洛方法对初始样本进行前处理,以提高初始种群的多样性;自适应差分进化算法中的突变阶段采用Lévy flight概率分布进行改进提高全局搜索效率和鲁棒性。通过飞机登机门组件验证容差分配方法,结果表明所提方法能够更加精确、高效的优化容差分配。相比于初始容差分配,优化容差分配结果使得制造成本降低了21.78%,质量损失降低了11.12%,装配性能提高了12.28%。 展开更多
关键词 飞机装配 容差分配 多目标优化 非线性提取 蒙特卡洛-自适应差分进化算法
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一种基于模糊综合评判的设计方法 被引量:8
6
作者 凌芸 姬舒平 +1 位作者 马玉林 蔡鹤皋 《计算机集成制造系统-CIMS》 EI CSCD 2000年第1期85-91,共7页
提出了一种新的公差分配方法。首先利用模糊综合评判的方法确定特定制造环境下装配体中各零件公差的加工难易程度ζ,然后结合零件公差对装配功能要求的敏感度因子ξ,建立了公差分配的数学模型,最后利用遗传算法求解最优的公差值。
关键词 公差分配 模糊综合评判 机械设计 CAD CAM
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公差多目标优化求解方法 被引量:7
7
作者 王瑜 翟文杰 马玉林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期939-941,960,共4页
为了提高产品质量、降低加工成本,采用协调曲线法进行公差优化设计.在建立以加工成本和产品质量稳健性损失成本为目标的公差多目标优化设计数学模型的基础上,提出用协调曲线法求解公差多目标优化设计模型的方法,详细分析加工成本与稳健... 为了提高产品质量、降低加工成本,采用协调曲线法进行公差优化设计.在建立以加工成本和产品质量稳健性损失成本为目标的公差多目标优化设计数学模型的基础上,提出用协调曲线法求解公差多目标优化设计模型的方法,详细分析加工成本与稳健性损失成本协调曲线的确定方法及优化设计最佳可行解的确定方法.结合齿轮泵的具体实例,分析公差多目标优化数学模型的建立方法,用遗传算法实现了齿轮泵径向尺寸公差的优化分配,通过对协调曲线变化规律的分析,可以协调零件的加工成本和产品质量的稳健性损失成本,使优化指标的综合性能最优,实现产品质量和加工成本的最佳协调. 展开更多
关键词 公差分配 协调曲线法 计算机辅助公差设计
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销/孔定位结构公差设计中的功能边界分析法 被引量:6
8
作者 徐旭松 吴德辉 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第10期225-228,232,共5页
为了更好地运用公差标准中的边界理论进行机械精度设计,介绍了边界、实效条件边界和功能边界的概念和特点。以一面两孔(销)定位结构的尺寸与公差标注为例,分析了功能边界在定位销/孔的几何尺寸与公差分析和配置中的应用,探讨了销/孔定... 为了更好地运用公差标准中的边界理论进行机械精度设计,介绍了边界、实效条件边界和功能边界的概念和特点。以一面两孔(销)定位结构的尺寸与公差标注为例,分析了功能边界在定位销/孔的几何尺寸与公差分析和配置中的应用,探讨了销/孔定位精度分析和计算方法,从改进定位结构的角度分析了提高一面两孔定位精度的措施和原因。利用功能边界分析法能有效地优化产品几何规范、公差配置和结构,对合理保证零件的功能和可装配性、提高经济性有重要意义。 展开更多
关键词 公差边界 几何尺寸与公差 一面两孔 公差分析 定位精度 公差配置
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公差分配的优化模型及其解析最优解 被引量:8
9
作者 张大克 李振刚 《天津科技大学学报》 CAS 2008年第1期53-57,共5页
运用最优化理论,对指数加工成本函数、改进指数加工成本函数、负平方加工成本函数、负幂加工成本函数建立了公差分配优化模型,进行了算法设计,获得了解析最优解,对提高公差分配水平和促进计算机辅助公差设计具有重要意义.
关键词 公差分配 成本函数 优化模型 解析最优解
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现代质量工程中几个重要问题的研究进展 被引量:4
10
作者 吴昭同 《工程设计学报》 CSCD 2000年第4期1-4,共4页
阐述了现代质量工程中有关计算机辅助集成公差设计、保质设计和小批量生产的动态质量控制等三个重要问题的科学意义、技术进展以及深入分析了它们的关键技术、研究趋向与热点。
关键词 质量工程 公差分析 质量控制 CAT CAM 产品设计
全文增补中
基于实际工况的装配体公差优化分配 被引量:7
11
作者 程彬彬 黄美发 +2 位作者 王志越 孙永厚 吴常林 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2016年第2期123-126,共4页
合理的分配装配体中各零件的公差是保证产品性能和降低企业开销的基本方法之一。目前的公差优化分配以尺寸公差为主,较少涉及形位公差,且假设零件为刚体,忽略了实际工况对装配性能的影响。为解决上述问题,以修正的雅可比旋量模型为基础... 合理的分配装配体中各零件的公差是保证产品性能和降低企业开销的基本方法之一。目前的公差优化分配以尺寸公差为主,较少涉及形位公差,且假设零件为刚体,忽略了实际工况对装配性能的影响。为解决上述问题,以修正的雅可比旋量模型为基础,同时考虑旋量参数之间的约束关系,并结合公差成本函数,建立了实际工况下装配公差优化分配模型。最后,利用遗传算法(GA)对机床尾座进行公差优化分配,对理想情况和实际工况下的分配结果比较分析,结果表明所提方法适用范围广更符合工程实际。 展开更多
关键词 雅可比旋量模型 实际工况 公差分配 遗传算法
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采用自适应遗传算法的机床公差分配研究 被引量:7
12
作者 刘鹏 洪军 +2 位作者 刘志刚 郭俊康 周强 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期115-123,共9页
针对当前机床几何精度建模忽视装配过程中的调整量,以及机床公差分配时缺乏科学可行的方法问题,利用状态空间模型描述机床实际装配过程,考虑装配过程中的调整控制量,建立了更加准确的机床装配精度模型,并引入种群多样性指标,构建了用于... 针对当前机床几何精度建模忽视装配过程中的调整量,以及机床公差分配时缺乏科学可行的方法问题,利用状态空间模型描述机床实际装配过程,考虑装配过程中的调整控制量,建立了更加准确的机床装配精度模型,并引入种群多样性指标,构建了用于机床公差分配的自适应遗传算法。以TGK46100精密卧式坐标镗床为研究对象,建立了装配精度要求与基础大件角度误差之间的映射关系,以零件加工总成本最小为目标函数,采用构建的自适应遗传算法,完成了该机床基础大件角度公差的分配。结果表明:与不考虑装配调整量的偏差累积方法相比,该方法放宽了零件加工精度,最大放宽幅度达到了36.4%,平均放宽幅度为12.0%,从而在满足最终装配精度要求的前提下,降低了零件加工制造成本,为机床公差分配提供了更加准确的精度建模方法和可行合适的公差分配方法。 展开更多
关键词 公差分配 状态空间模型 自适应遗传算法
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基于知识的公差设计 被引量:4
13
作者 卢军 赵丽萍 《计算机集成制造系统-CIMS》 EI CSCD 北大核心 2001年第11期50-53,共4页
提出了基于知识的公差自动化设计思想 ,研究了基于神经网络模型与模糊评判获取专家知识 ,实现公差设计优化的方法 。
关键词 公差设计 神经网络 模糊评判 CAPP 工艺设计
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基于粒子群算法的公差分配优化方法 被引量:6
14
作者 于涛 李道辉 +1 位作者 韩义强 刘广鹏 《工具技术》 北大核心 2016年第9期109-112,共4页
基于成本—公差模型和质量损失模型,以加工能力和装配尺寸链的功能约束条件为标准,以制造成本最低、质量损失最小为优化目标,建立兼顾产品成本和质量的公差分配的多目标函数优化模型。基于粒子群优化算法,按照从全局到局部的寻优策略,... 基于成本—公差模型和质量损失模型,以加工能力和装配尺寸链的功能约束条件为标准,以制造成本最低、质量损失最小为优化目标,建立兼顾产品成本和质量的公差分配的多目标函数优化模型。基于粒子群优化算法,按照从全局到局部的寻优策略,用线性调节方法来确定其参数的变化规律,进而应用MATLAB软件对建立的函数模型进行优化计算,得到产品的生产成本和质量损失之间的关系曲线,可为公差分配提供更多的解决方案和更可靠的理论依据。 展开更多
关键词 公差分配 质量损失 成本—质量函数模型 粒子群算法
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某型飞行器机翼安装互换的低成本制造技术
15
作者 杨金伟 李欣 +2 位作者 刘张君 李博 陶彦瑾 《新技术新工艺》 2024年第5期60-65,共6页
针对某型批产飞行器机翼与机身连接销安装困难、销孔共铰后孔距超差、机翼损坏后无法安装互换等问题进行分析。运用飞行器制造中经常采用的工装设计和容差分配技术,设计了两套铰孔与检验一体工装,具备单独铰孔功能。设计了机身与机翼插... 针对某型批产飞行器机翼与机身连接销安装困难、销孔共铰后孔距超差、机翼损坏后无法安装互换等问题进行分析。运用飞行器制造中经常采用的工装设计和容差分配技术,设计了两套铰孔与检验一体工装,具备单独铰孔功能。设计了机身与机翼插接检验检具和孔距检验的功能,避免了共铰带来的孔距超差问题。通过规划铰孔操作流程,设计专用刀具,改进了以往需要多套工装检具保证孔距协调的思路。实现了某型飞行器机翼的安装互换,经过批量试生产验证,这种设计方法有效地解决了某型飞行器机翼与机身安装互换的问题,提高了生产效率,降低了生产成本。同时,也为其他类似结构的生产方式提供了参考。 展开更多
关键词 飞行器机翼 互换安装 工装设计 容差分配 低成本 检验方法
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面向过驱动UUV推进器容错控制的非线性观测自适应推力分配 被引量:5
16
作者 王观道 向先波 +1 位作者 李锦江 杨少龙 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2022年第5期175-183,共9页
[目的]为了研究水下无人航行器(UUV)动力定位过程中受到外界时变干扰以及推进器故障时的控制方法,提出可实现推进器容错控制的非线性观测自适应推力分配策略。[方法]首先基于幂次滑模方法进行UUV动力定位控制器设计,并采用非线性观测器... [目的]为了研究水下无人航行器(UUV)动力定位过程中受到外界时变干扰以及推进器故障时的控制方法,提出可实现推进器容错控制的非线性观测自适应推力分配策略。[方法]首先基于幂次滑模方法进行UUV动力定位控制器设计,并采用非线性观测器实现对外界环境干扰的有效估计;然后结合外界扰动估计值以及故障模式下的状态偏差序列构建二次规划问题,对其求解获得各推进器的效率因子,以修正推力分配矩阵,从而实现推进器容错下的自适应推力分配。[结果]仿真结果显示,UUV控制系统能够有效估计外界环境干扰以及各推进器效率因子,即使部分推进器出现故障,UUV仍能降格完成动力定位任务。[结论]研究表明所提出的自适应推力分配策略及滑模控制算法合理,适用于存在外界环境干扰以及推进器故障的复杂工况。 展开更多
关键词 水下无人航行器 过驱动 容错控制 推力分配 非线性观测器
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面向精度提升与工艺改进的容差分配多目标模型融合方法
17
作者 郭飞燕 宋长杰 +3 位作者 张硕 童清云 白雪涛 刘连喜 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期926-941,共16页
在现代机械产品装配容差优化过程中,多以简单加权求和的方式构建多目标容差优化模型,求解效果较差且与装配现场的适用性不强。鉴于此,以装配精度提升与工艺改进为目标导向,首先,考虑配合误差引起的零件上不同关键特征间的位姿变动,构建... 在现代机械产品装配容差优化过程中,多以简单加权求和的方式构建多目标容差优化模型,求解效果较差且与装配现场的适用性不强。鉴于此,以装配精度提升与工艺改进为目标导向,首先,考虑配合误差引起的零件上不同关键特征间的位姿变动,构建装配误差传递累积模型与协调尺寸链,精准预测装配误差与多装配体间的协调误差;其次,结合各制造环节误差数据与装配精度累积数据,分别建立加工成本、质量损失、修配成本3个单目标优化模型,并以此提出可避免容差数据优化失衡与优化方向偏离的多目标模型权重参数分配方法,构建多目标容差优化分配模型;最后,采用加速粒子群算法求解得到面向工艺性能提升的各组成环误差数值。以某型航天器分段式机翼对接装配优化为例,在改进产品定位装夹方式之前,机翼对接外形阶差与修配成本分别降低94.68%与83.49%;在使用外形卡板定位后,通过优化使上述两项装配指标分别降低11.21%与8.50%,有效地保障了产品型面装配精度与对接协调质量。 展开更多
关键词 装配精度 工艺优化 容差分配 参数融合 对接协调
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装配和制造综合的公差分配优化设计 被引量:6
18
作者 李烁 孟健 潘尔顺 《工业工程与管理》 CSSCI 北大核心 2017年第5期102-106,113,共6页
面对航天产品的公差分配不合理的问题,提出综合考虑装配和制造两层面的公差分配方案。分析研究对象装配尺寸链的组成环情况,在零件制造的工序级别以制造成本-公差函数和质量损失函数为优化目标,以装配公差要求、工序间加工余量和工序的... 面对航天产品的公差分配不合理的问题,提出综合考虑装配和制造两层面的公差分配方案。分析研究对象装配尺寸链的组成环情况,在零件制造的工序级别以制造成本-公差函数和质量损失函数为优化目标,以装配公差要求、工序间加工余量和工序的加工能力为约束条件,建立公差分配的多目标优化模型。采用基于Pareto机制的带精英策略的非支配排序遗传算法求解公差分配优化模型。以某航天企业电液伺服阀产品中衔铁组件的制造和装配为例,验证了模型的适用性和有效性。 展开更多
关键词 公差分配 装配尺寸链 多目标优化模型 非支配排序遗传算法
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生长型设计中的功能公差设计理论 被引量:5
19
作者 杨波 杨涛 昃向博 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期73-79,共7页
在产品结构设计自动化技术基础上,研究生长型设计中公差进化设计的策略与原则,提出将产品功能要求转化成零部件之间的几何约束关系,并最终表达为对功能尺寸约束的功能公差设计理论。建立成本一公差敏感函数的数学模型,将产品设计、制造... 在产品结构设计自动化技术基础上,研究生长型设计中公差进化设计的策略与原则,提出将产品功能要求转化成零部件之间的几何约束关系,并最终表达为对功能尺寸约束的功能公差设计理论。建立成本一公差敏感函数的数学模型,将产品设计、制造、使用以及技术折旧成本作为公差分配的控制约束,并在其中引入产品使用磨损模型,以经济学中的贴现率来表征技术折旧成本,以成本最低为目标函数,以合理的工艺能力指数、装配功能、装配质量作为约束条件,实现基于功能与成本的面向产品全生命周期的尺寸公差分配。最后,设计实例说明所提出的功能公差设计理论能够在生长型设计中成功应用。 展开更多
关键词 功能公差理论 生长型设计 功能结构设计 公差分配 产品全生命周期设计
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基于配合约束的几何公差分配方法
20
作者 马宁 杨波 +3 位作者 刘彦超 李金萍 成保忠 高常青 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期296-309,共14页
当公差原则为相关原则时,如何建立相关尺寸公差到几何公差的定量转换关系,实现几何公差的精准分配,是该领域亟待解决的问题。通过几何公差自顶向下分配的定性分析与定量计算,提出一种基于配合约束的几何公差分配方法。根据配合公差、互... 当公差原则为相关原则时,如何建立相关尺寸公差到几何公差的定量转换关系,实现几何公差的精准分配,是该领域亟待解决的问题。通过几何公差自顶向下分配的定性分析与定量计算,提出一种基于配合约束的几何公差分配方法。根据配合公差、互参照公差和自参照公差之间的约束,构建了基于配合约束的公差关联模型;基于上述关联,构建了与产品结构同步的几何公差设计过程模型;将装配接点作为配合公差传递的基本载体,根据装配接点的顺序和表面类型,提出了相关配合表面旋量矩阵的分析方法,并基于旋量矩阵生成相关表面的几何公差约束;以基于旋量矩阵的公差约束、加工精度约束和互参照公差对自参照公差的约束为约束条件,以最小总公差成本为目标函数,利用遗传算法实现了几何公差数值的优化。最后,以曲轴活塞机构为实例进行了几何公差的分配,经与经验法对比,验证了该方法的经济性与有效性。 展开更多
关键词 几何公差 配合约束 旋量矩阵 公差分配 公差优化
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