KDP晶体超声辅助磨削的亚表面损伤研究 被引量：14

1

作者 王强国 高航 +3 位作者 裴志坚 鲁春朋 王碧玲 滕晓辑 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期67-71,共5页

通过采用角度抛光和逐层抛光法以及择优化学腐蚀,对基于超声辅助磨削的KDP晶体试件进行亚表面损伤形式观察以及损伤深度检测,以便为后续加工提供指导。损伤检测实验表明:在超声辅助磨削工艺条件下,亚表面损伤以与磨粒运动方向平行的中... 通过采用角度抛光和逐层抛光法以及择优化学腐蚀,对基于超声辅助磨削的KDP晶体试件进行亚表面损伤形式观察以及损伤深度检测,以便为后续加工提供指导。损伤检测实验表明:在超声辅助磨削工艺条件下,亚表面损伤以与磨粒运动方向平行的中位裂纹为主,且裂纹间距具有一定的规律性;亚表面损伤深度为19～48μm,磨头形状(有无倒角)较之磨头磨粒粒度对亚表面损伤深度具有更大的影响,使用有倒角的磨头可得最小亚表面损伤。 展开更多

关键词 KDP晶体 磨削 超声辅助加工 亚表面损伤 角度抛光

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C/SiC复合材料的制备及加工技术研究进展 被引量：10

2

作者 焦浩文 陈冰 左彬 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期19-34,共16页

碳纤维增强碳化硅陶瓷基(C/SiC)复合材料由于其强度高、硬度大、耐磨损,被广泛应用于工业、航空航天等领域,然而C/SiC复合材料难以被稳定地去除加工。本文综述C/SiC复合材料的常见制备方式及其材料的性能特点。概述C/SiC复合材料的传统... 碳纤维增强碳化硅陶瓷基(C/SiC)复合材料由于其强度高、硬度大、耐磨损,被广泛应用于工业、航空航天等领域,然而C/SiC复合材料难以被稳定地去除加工。本文综述C/SiC复合材料的常见制备方式及其材料的性能特点。概述C/SiC复合材料的传统机械加工、超声辅助加工、激光加工等加工方法,分析了各种加工方法的材料去除机理、加工精度、常见缺陷及加工过程中存在的问题。传统的机械加工需进一步优选切削刀具材料;超声辅助加工需探究超声振动的刀具与材料之间的耦合作用机制、振动作用下的材料去除机理;激光加工要进一步研究2.5维及3维C/SiC复合材料的激光加工去除机理。在这些研究的基础上进一步采用复合加工的方法,探寻C/SiC复合材料高效、精密、稳定和无损加工的可能性。 展开更多

关键词 C/SIC复合材料 制备方式 传统机械加工 超声辅助加工 激光加工

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纤维增强陶瓷基复合材料加工技术研究进展 被引量：9

3

作者 王超 李凯娜 +1 位作者 陈虎 马小民 《航空制造技术》 2016年第3期55-60,共6页

纤维增强陶瓷基复合材料具有高熔点、低密度、耐腐蚀、抗烧蚀以及抗氧化等一系列优点,被列为新一代高温热结构材料的发展重点,在航空、航天、能源等领域具有极大的应用前景。但纤维增强陶瓷基复合材料具有硬度大的特点,其加工是一个难点... 纤维增强陶瓷基复合材料具有高熔点、低密度、耐腐蚀、抗烧蚀以及抗氧化等一系列优点,被列为新一代高温热结构材料的发展重点,在航空、航天、能源等领域具有极大的应用前景。但纤维增强陶瓷基复合材料具有硬度大的特点,其加工是一个难点,主要对纤维增强陶瓷基复合材料的传统加工工艺和特种加工工艺及其研究进展进行了介绍,并对纤维增强陶瓷基复合材料的加工工艺的发展趋势作了展望。 展开更多

关键词 纤维增强陶瓷基复合材料 机械加工 激光加工 超声辅助加工 电加工

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超声辅助加工系统的刀具状态自感知算法

4

作者 桑汉德 陈爽 +2 位作者 张家豪 赵夙 李荣和 《应用声学》 CSCD 北大核心 2023年第4期746-755,共10页

超声波振动台内含压电材料,可以拾取切削过程产生的振动信号,实现不借助外部传感器刀具工作状态的自感知。为了从刀具振动信号中获取有效信息,该文提出一种基于经验模态分解的时频域重构算法。首先,采用经验模态分解算法将原始信号分解... 超声波振动台内含压电材料,可以拾取切削过程产生的振动信号,实现不借助外部传感器刀具工作状态的自感知。为了从刀具振动信号中获取有效信息,该文提出一种基于经验模态分解的时频域重构算法。首先,采用经验模态分解算法将原始信号分解,得到多个固有模态函数分量和残差分量;其次,计算原始信号与各分量之间的时频域互相关系数;再次,归一化时频域互相关系数作为权重值,将固有模态函数分量和残差进行重构;最后,通过数值仿真和超声辅助加工实验,验证了基于经验模态分解的时频域重构算法的去噪性能,提取了信噪比为5.03 dB的目标信号,从而实现了超声辅助加工系统的自感知功能。 展开更多

关键词 超声辅助加工 自感知技术 经验模态分解 互相关系数 时频域权重

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颗粒增强型铝基碳化硅超声辅助钻孔加工工艺试验研究

5

作者 何健 蔡志为 张建国 《北华航天工业学院学报》 CAS 2023年第2期7-9,共3页

颗粒增强型铝基碳化硅(SiCp/Al)材料具有高比强度、高比模量、高耐磨性等特性,广泛应用于航空航天器制造领域。但由于其加工过程对刀具磨损严重,容易造成零件表面崩裂或尺寸偏差大的问题,限制了其在精密零部件方面的应用和发展。本文研... 颗粒增强型铝基碳化硅(SiCp/Al)材料具有高比强度、高比模量、高耐磨性等特性,广泛应用于航空航天器制造领域。但由于其加工过程对刀具磨损严重,容易造成零件表面崩裂或尺寸偏差大的问题,限制了其在精密零部件方面的应用和发展。本文研究和试验一种通过超声辅助钻孔的方式,解决刀具与碳化硅增强颗粒硬摩擦的问题,降低刀具磨损,提升加工质量。 展开更多

关键词 铝基碳化硅 超声辅助加工 工艺参数

原文传递

振幅对超声辅助磨削C/SiC复合材料表面形貌的影响 被引量：3

6

作者 戴槟 李晓舟 +4 位作者 许金凯 王晶东 陈广俊 王茂旬 王深 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期263-273,共11页

目的通过超声振动辅助磨削加工技术加工C/SiC复合材料可以改变材料的去除方式,通过改变超声振幅能够提高材料去除率并获得较好的表面质量,从而成为C/SiC复合材料的新型加工方式。方法采用超声辅助磨削技术对C/SiC复合材料进行加工,通过... 目的通过超声振动辅助磨削加工技术加工C/SiC复合材料可以改变材料的去除方式,通过改变超声振幅能够提高材料去除率并获得较好的表面质量,从而成为C/SiC复合材料的新型加工方式。方法采用超声辅助磨削技术对C/SiC复合材料进行加工,通过改变超声振幅,观察C/SiC复合材料在不同切削角度下的纤维去除机理、纤维断裂形式,测量不同切削角度下工件表面粗糙度Sa。结果磨削过程中C/SiC复合材料的去除方式以脆性去除为主,纤维损伤形式以纤维断裂、纤维破碎为主。增大超声振幅后,纤维断裂形式增大并伴随出现基体破碎现象。随着超声振幅的增大,不同切削角度(0°、45°、90°、135°)下测得的表面粗糙度Sa显著减小,降低约15%~41%。结论由于超声振动的作用,C/SiC复合材料在不同切削角度(0°、45°、90°、135°)下的材料去除方式发生改变,相比于常规磨削的纤维断裂形式,施加超声振动后,磨削过程中产生的纤维折断和基体破碎被去除,在提高材料去除率的同时,表面质量明显提高。随着超声振幅的增大,不同切削角度(0°、45°、90°、135°)下的表面粗糙度Sa都减小,且减小程度也不同,减小程度由大到小的顺序为45°>135°>90°>0°。 展开更多

关键词 C/SIC复合材料 超声辅助加工 表面质量 表面粗糙度

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氮化铝陶瓷的椭圆超声辅助固结磨粒抛光研究 被引量：2

7

作者 李庚卓 吴勇波 汪强 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第8期64-68,75,共6页

氮化铝陶瓷因其良好的导热性、与硅接近的热膨胀系数和优异的机械强度等优点,作为高集成度和高功率器件封装最理想的载板材料而广受关注,在航空航天、汽车、芯片和国防军工中有着良好的应用前景。目前使用最广泛的氮化铝陶瓷载板平坦化... 氮化铝陶瓷因其良好的导热性、与硅接近的热膨胀系数和优异的机械强度等优点,作为高集成度和高功率器件封装最理想的载板材料而广受关注,在航空航天、汽车、芯片和国防军工中有着良好的应用前景。目前使用最广泛的氮化铝陶瓷载板平坦化方法主要是研磨和抛光,然而其游离磨粒的特性导致了材料去除率偏低,加工效率遭遇瓶颈,此外,其磨浆中的化学物质也会造成环境成本的提高。为了进一步提高氮化铝陶瓷的抛光效率,解决环境不友好问题,首先采用陶瓷结合剂固结磨粒磨具开展氮化铝陶瓷的干式固结磨粒抛光试验,结果表明,固结磨粒抛光可以获得更高的材料去除率,但排屑困难会导致表面完整性的恶化。针对这一情况,随后采用了在干式抛光过程中对磨具施加椭圆超声振动的方法,试验结果证明椭圆超声振动对排屑有促进作用,有利于提高抛光质量和材料去除效率。 展开更多

关键词 氮化铝陶瓷 研磨和抛光 固结磨粒抛光 超声辅助加工 椭圆超声振动

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进给速度对MI工艺制备SiCf/SiC复合材料加工损伤的影响 被引量：2

8

作者 姜卓钰 赵春玲 +2 位作者 束小文 刘志强 焦健 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期66-70,共5页

采用超声辅助磨削对MI工艺制备的SiC_(f)/SiC复合材料表面进行磨削加工,研究了进给速度对复合材料性能的影响。结果表明:采用超声辅助磨削加工SiC_(f)/SiC复合材料表面时,加工区域出现纤维脱粘、断裂、破碎及基体裂纹和脱落现象,且纤维... 采用超声辅助磨削对MI工艺制备的SiC_(f)/SiC复合材料表面进行磨削加工,研究了进给速度对复合材料性能的影响。结果表明:采用超声辅助磨削加工SiC_(f)/SiC复合材料表面时,加工区域出现纤维脱粘、断裂、破碎及基体裂纹和脱落现象,且纤维与基体界面会有裂纹产生。当进给速度提高时,复合材料表面损伤加重,导致其比例极限强度和最大载荷降低。进给速度由400 mm/min提高至1000 mm/min时,SiC_(f)/SiC复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别降低4.7%和20.6%。 展开更多

关键词 SICF /SiC复合材料 超声辅助加工 表面形貌 进给速度

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三维超声辅助平面磨削力研究 被引量：2

9

作者 马新毅 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2016年第5期69-74,78,共7页

三维超声辅助磨削力的研究一直是超声加工领域的空白,本研究首先以三维超声辅助平面磨削力为研究对象,从宏观力学角度进行分析,建立了三维超声辅助平面磨削力的数学模型,并分析在不同磨削参数下磨削力的变化情况,最后进行了试验验证。... 三维超声辅助磨削力的研究一直是超声加工领域的空白,本研究首先以三维超声辅助平面磨削力为研究对象,从宏观力学角度进行分析,建立了三维超声辅助平面磨削力的数学模型,并分析在不同磨削参数下磨削力的变化情况,最后进行了试验验证。研究结果表明:在一定条件下,三维超声辅助平面磨削下的磨削力小于二维超声辅助平面磨削力,约下降20%;随砂轮转速的增大,磨削力下降,且当砂轮转速大于3000r/min时,磨削力下降明显;随着进给速度与磨削深度的增加,磨削力增加明显;实验验证同模型分析一致。 展开更多

关键词 磨削力 超声辅助加工 陶瓷材料 三维超声

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多场辅助精密机械加工技术现状与展望

10

作者 吴勇波 郭子睿 《电加工与模具》 2022年第5期1-16,共16页

为突破切削、磨削、抛光等传统机械加工工艺在新型难加工材料加工中遇到的效率、精度及刀具寿命方面的瓶颈,近年来超声振动、电/磁流变、激光、等离子体、电化学、固相化学反应等物理化学能场被引入其中,可提高加工精度、效率及刀具寿... 为突破切削、磨削、抛光等传统机械加工工艺在新型难加工材料加工中遇到的效率、精度及刀具寿命方面的瓶颈,近年来超声振动、电/磁流变、激光、等离子体、电化学、固相化学反应等物理化学能场被引入其中,可提高加工精度、效率及刀具寿命。基于对多能场辅助机械加工基本概念的说明,介绍了各方法的基本加工原理和特性,并总结了研究现状和展望了未来趋势。 展开更多

关键词 多场辅助加工 超声辅助加工 激光辅助加工 电/磁流变 极低温冷却

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超声振动辅助单晶硅划片的锯切力研究 被引量：2

11

作者 李政材 王江全 沈剑云 《声学技术》 CSCD 北大核心 2016年第4期331-335,共5页

采用金刚石超薄锯片对单晶硅划片的工艺会在划片时产生较大锯切力,从而导致较大的崩边损伤。而旋转超声辅助加工由于超声振动的作用可以减小加工时所产的切削力,同时获得较好的加工精度,越来越广泛地应用于硬脆材料的加工中。为了验证... 采用金刚石超薄锯片对单晶硅划片的工艺会在划片时产生较大锯切力,从而导致较大的崩边损伤。而旋转超声辅助加工由于超声振动的作用可以减小加工时所产的切削力,同时获得较好的加工精度,越来越广泛地应用于硬脆材料的加工中。为了验证超声辅助对单晶硅划片中锯切力的作用,在实验中将超声振动添加到锯片上,使其产生径向的振动来完成对单晶硅的划片。并通过对比有超声振动辅助与无超声振动辅助的单晶硅划片的锯切力,对超声振动辅助划片中锯切力的特点进行分析。实验结果表明,超声辅助划片所产生的锯切力比无超声辅助划片所产生的锯切力小,说明超声振动的添加可以降低锯切力。同时在超声划片中产生的崩边要小于非超声加工条件下的崩边情况,说明超声振动降低锯切力可抑制硅片的崩边。 展开更多

关键词 超声辅助加工 单晶硅 划片 锯切力

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工业陶瓷超声辅助加工技术研究 被引量：1

12

作者 孙增光 王运生 +5 位作者 姜立平 李乐正 徐晓飞 闫诊 尹昊 安波 《现代技术陶瓷》 CAS 2022年第2期138-150,共13页

陶瓷材料具有耐高温、硬度高、绝缘性好的优良性能,在航空航天、军事医疗、电子信息等领域具有广泛的应用。旋转超声辅助加工的刀具磨损小、材料去除率高、加工精度高,在工业陶瓷精密加工领域取得了较好的运用。本文以常用的石英陶瓷和... 陶瓷材料具有耐高温、硬度高、绝缘性好的优良性能,在航空航天、军事医疗、电子信息等领域具有广泛的应用。旋转超声辅助加工的刀具磨损小、材料去除率高、加工精度高,在工业陶瓷精密加工领域取得了较好的运用。本文以常用的石英陶瓷和氮化硅陶瓷为加工对象,进行了表面磨削及钻孔试验研究,通过宏观形貌观察、测量表面粗糙度值、工件及刀具微观形貌分析,确定了PCD砂轮结合超声辅助磨削加工,可以得到较好的表面加工质量。开展了石英陶瓷凹槽面、平面及过渡面的磨削加工试验,取得了较好的表面形貌;利用不同类型的砂轮加工氮化硅陶瓷孔,从而确定高强度的金刚石磨头是加工硬性材料的最优砂轮。 展开更多

关键词 石英陶瓷 氮化硅陶瓷 超声辅助加工 PCD砂轮

原文传递

考虑负载切换的超声加工振动建模与控制 被引量：1

13

作者 张建国 隆志力 +2 位作者 李祚华 邹建军 杨宇辉 《电加工与模具》 2017年第4期43-47,共5页

通过建立换能器和负载的等效M-C-K数学模型,分析了负载对超声波换能器的动态影响,并在Matlab软件中建立换能器的传递函数与仿真模型。提出了PID和H∞振动控制算法,其是建立在Matlab的Simulink仿真。通过对比分析发现,PID和H∞算法可实... 通过建立换能器和负载的等效M-C-K数学模型,分析了负载对超声波换能器的动态影响,并在Matlab软件中建立换能器的传递函数与仿真模型。提出了PID和H∞振动控制算法,其是建立在Matlab的Simulink仿真。通过对比分析发现,PID和H∞算法可实现准确、快速的控制效果。最后,对理论和仿真计算进行了实验验证。 展开更多

关键词 超声波换能器 负载切换 振动控制器 超声辅助加工

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基于WPT技术的超声辅助加工系统研究进展 被引量：1

14

作者 许磊 李鹏南 +2 位作者 邱新义 牛秋林 李常平 《宇航材料工艺》 CSCD 北大核心 2017年第5期1-6,共6页

对超声辅助加工技术及WPT技术进行了分析归纳,总结了国内外目前有关WPT超声辅助加工系统的研究成果,提出共振式无线电能传输技术可能是超声辅助加工领域一种更为灵活、更为理想的供电模式的想法。

关键词 超声辅助加工 WPT 先进材料 难加工

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超声辅助金刚石飞切纳米氧化锆陶瓷表面粗糙度研究 被引量：1

15

作者 闫艳燕 张琳 张成 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第1期86-90,共5页

为解决硬脆材料超精密加工难题,提出将超声加工与金刚石飞切相结合的方法,对纳米氧化锆陶瓷超声辅助金刚石飞切超精密加工展开研究,首先从理论上,分别对普通金刚石飞切与超声辅助金刚石飞切的加工特点进行分析,建立了2种情况下的理论粗... 为解决硬脆材料超精密加工难题,提出将超声加工与金刚石飞切相结合的方法,对纳米氧化锆陶瓷超声辅助金刚石飞切超精密加工展开研究,首先从理论上,分别对普通金刚石飞切与超声辅助金刚石飞切的加工特点进行分析,建立了2种情况下的理论粗糙度数学模型,分析了各种加工因素对其加工表面粗糙度的影响规律,之后进行对比正交试验,分别分析了主轴转速,进给量以及背吃刀量等加工参数对纳米氧化锆陶瓷已加工表面粗糙度的影响规律,试验结果表明,超声辅助金刚石飞切技术适合于纳米氧化锆陶瓷等硬脆材料的精密超精密加工。 展开更多

关键词 金刚石飞切 超声辅助加工 纳米氧化锆陶瓷 粗糙度模型

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Nomex蜂窝材料超声辅助加工圆盘刀的设计和工艺特性研究 被引量：1

16

作者 尚文军 冯平法 +4 位作者 查慧婷 徐捷 颜键辉 刘世杰 冯峰 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第23期68-74,共7页

通过有限元仿真技术研究了圆盘刀的外径、楔角和厚度3个因素对超声辅助加工系统的模态和谐振频率的影响规律;搭建了Nomex蜂窝材料工艺试验平台,开展了普通加工和超声辅助加工的对比试验,以切削力和表面质量为评价指标,分析了不同加工参... 通过有限元仿真技术研究了圆盘刀的外径、楔角和厚度3个因素对超声辅助加工系统的模态和谐振频率的影响规律;搭建了Nomex蜂窝材料工艺试验平台,开展了普通加工和超声辅助加工的对比试验,以切削力和表面质量为评价指标,分析了不同加工参数下超声振动作用对Nomex蜂窝材料加工效果的改善程度。结果表明,系统的谐振频率随圆盘刀的外径增大而减小,随厚度增加而增大,随楔角增大而减小,其中刀具外径和厚度的影响程度较大,可通过调整刀具外径和厚度进行系统频率的设计;楔角的大小影响刀具锋利度和刀具强度,应选择合适的楔角。超声辅助加工中的平均切削力比普通加工的平均切削力在刀具切宽方向和进给方向上分别降低了34.9%和50.5%,超声辅助加工的材料表面更加平整,毛刺更少,毛刺长度更短。 展开更多

关键词 Nomex蜂窝材料 超声辅助加工 圆盘刀 刀具设计 工艺特性

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超声辅助加工碳纤维复合材料的研究与应用 被引量：1

17

作者 高巍 刘波 姚佳志 《机械工程师》 2018年第12期130-131,134,共3页

随着碳纤维复合材料的应用越来越广泛,对其机械加工要求也越来越高。文中介绍了超声辅助加工碳纤维复合材料的基本原理,并进行了加工实验对其效果进行验证。

关键词 碳纤维复合材料 超声辅助加工 应用

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超声辅助加工径向共振式无线电能传输系统研究 被引量：1

18

作者 许磊 李鹏南 +1 位作者 邱新义 牛秋林 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第9期63-67,共5页

在超声辅助加工过程中,将超声电信号传输到旋转的超声振动单元上存在一定困难,相比于采用碳刷和导电滑环的传统方式或者单纯的感应式无线供电方式,共振式无线供电方式是一种更为灵活、更为理想的供电模式。文中通过建立共振式无线电能... 在超声辅助加工过程中,将超声电信号传输到旋转的超声振动单元上存在一定困难,相比于采用碳刷和导电滑环的传统方式或者单纯的感应式无线供电方式,共振式无线供电方式是一种更为灵活、更为理想的供电模式。文中通过建立共振式无线电能传输系统模型,研究了在超声加工所需低频条件下(20～50 kHz)该系统的径向传输性能和可行性,试验研究表明:SP共振式电能传输系统在径向可以接收到稳定的超声电信号,加设磁芯和中继线圈能有效改善系统传输性能。 展开更多

关键词 超声辅助加工 径向 无线电能传输 共振

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国际磨粒技术研究进展及趋势--ISAAT 2017会议综述

19

《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2018年第1期94-96,共3页

第二十届国际磨粒技术进展研讨会（the 20th International Symposium on Advancesin Abrasive Technology，简称ISAAT2017）于2017年12月3日至6日在日本冲绳举行。

关键词 磨粒加工 ISAAT 2017 磁流变抛光 难加工材料 砂轮结合剂 金刚石涂层刀具 超声辅助加工 磨削过程 会议综述 研究进展

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超声辅助加工

20

作者 潘松林 《国外科技》 1990年第12期16-17,共2页

关键词 金属 车削加工 超声辅助加工

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