降雨入渗过程的水-气二相流模型研究 被引量：31

1

作者 孙冬梅 朱岳明 张明进 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期150-156,共7页

本文根据多孔介质中水、气的质量守恒定律,结合多相流理论,建立了求解饱和-非饱和渗流的水-气二相流数学模型,并采用积分形式的有限差分法和Newton-Raphson迭代方法进行数值求解,提出了各种边界条件,包括水相、气相和降雨入渗边界的数... 本文根据多孔介质中水、气的质量守恒定律,结合多相流理论,建立了求解饱和-非饱和渗流的水-气二相流数学模型,并采用积分形式的有限差分法和Newton-Raphson迭代方法进行数值求解,提出了各种边界条件,包括水相、气相和降雨入渗边界的数学处理方法。利用上述模型对土柱试验进行模拟,将计算结果与试验数据比较,验证了模型的正确性;然后对土质边坡降雨入渗过程进行计算,得到孔隙水压力、孔隙气压力和毛细压力的变化过程,其变化规律符合实际,实现了降雨入渗的水-气二相渗流过程,为定量研究空气阻力对入渗水流的影响提供有效途径。 展开更多

关键词 降雨入渗 水-气二相流 饱和-非饱和渗流 积分有限差分法 newton-raphson迭代法

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淹没丁坝平面二维水流数值模拟研究 被引量：19

2

作者 黄文典 李嘉 李志勤 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期19-23,共5页

从平面二维水动力学方程组出发,根据有限元Galerkin加权余量法离散模型方程组,并利用Newton Raphson迭代法求解,研究了淹没丁坝的水深平均的平面二维水流数学模型。设计了长18.0m,宽0.4m,高0.4m的实验水槽,利用水槽实验数据对水深平均... 从平面二维水动力学方程组出发,根据有限元Galerkin加权余量法离散模型方程组,并利用Newton Raphson迭代法求解,研究了淹没丁坝的水深平均的平面二维水流数学模型。设计了长18.0m,宽0.4m,高0.4m的实验水槽,利用水槽实验数据对水深平均的平面二维数学模型进行验证,结果表明模型计算结果与实测值吻合良好,模拟结果合理。由此可见,把水深平均的平面二维数学模型,结合Galerkin加权余量法和Newton Raphson迭代法来模拟淹没丁坝存在状态下的二维水流形态是合理的。 展开更多

关键词 淹没丁坝 平面二维 有限元法 Galerldn加权余量法 newton-raphson迭代法

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一种新型冗余驱动并联机构位姿正解研究 被引量：12

3

作者 王启明 苏建 +2 位作者 隋振 林慧英 赵礼辉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期40-47,共8页

针对冗余驱动并联机构建立的位姿正解方程组存在冗余,而采用的Newton-Raphson迭代法位姿正解时对迭代初值选取较为敏感且计算速度较慢的问题,提出基于Levenberg-Marquardt(L-M)算法的改进BP神经网络模型与基于改进的Genetic Algorithm优... 针对冗余驱动并联机构建立的位姿正解方程组存在冗余,而采用的Newton-Raphson迭代法位姿正解时对迭代初值选取较为敏感且计算速度较慢的问题,提出基于Levenberg-Marquardt(L-M)算法的改进BP神经网络模型与基于改进的Genetic Algorithm优化BP(GA-BP)神经网络模型,前者可在线计算满足实时性要求,后者可离线训练满足较高精度要求;解决了新型冗余驱动并联机构位姿正解问题。并与常用的基于拟牛顿算法(BFGS)和基于量化共轭梯度算法(SCG)的神经网络模型进行对比分析。结果表明,GA-BP模型和L-M算法模型在误差性能分析上明显优于BFGS拟牛顿与SCG算法模型;L-M算法在计算精度稍逊于GA-BP模型,而GA-BP模型迭代时间较长,因此更适用于离线高精度位姿正解。 展开更多

关键词 冗余驱动并联机构 位姿正解 GA-BP newton-raphson迭代法 L-M算法 混合策略

原文传递

沿河公路丁坝群水毁防护平面二维水流数值模拟研究 被引量：11

4

作者 周美林 肖政 蒋昌波 《水运工程》 北大核心 2007年第8期17-20,共4页

从平面二维水动力学方程组出发,根据有限元Galerkin加权余量法离散模型方程组,并利用Newton-Raphson迭代法求解,建立丁坝绕流平面二维水流数学模型。利用水槽试验数据对模型进行了验证,模型计算结果与实测值吻合良好。将模型应用到河龙... 从平面二维水动力学方程组出发,根据有限元Galerkin加权余量法离散模型方程组,并利用Newton-Raphson迭代法求解,建立丁坝绕流平面二维水流数学模型。利用水槽试验数据对模型进行了验证,模型计算结果与实测值吻合良好。将模型应用到河龙高速清溪河段水毁防护工程,对丁坝群护岸进行了模拟分析,结果表明,该模型在丁坝群护岸工程的水流模拟中具有推广价值。 展开更多

关键词 沿河公路 丁坝群 平面二维 newton-raphson迭代法

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一类解非线性方程的Newton型迭代法 被引量：7

5

作者 雷金贵 陈文兵 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第4期377-381,共5页

通过将Newton-Raphson法和割线法进行耦合,构造了一类解非线性方程的Newton型迭代法,利用区间套定理证明了这类算法的收敛性,并给出一种事后误差估计的方法.数值实验表明在满足凹凸性假设的条件下,该算法在大区间上的收敛速度明显快于... 通过将Newton-Raphson法和割线法进行耦合,构造了一类解非线性方程的Newton型迭代法,利用区间套定理证明了这类算法的收敛性,并给出一种事后误差估计的方法.数值实验表明在满足凹凸性假设的条件下,该算法在大区间上的收敛速度明显快于原有的Newton-Raphson方法和割线法. 展开更多

关键词 newton—raphson迭代法 收敛速度 区间套 非线性方程 极限

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河网水力数值模拟中New ton-Raphson法收敛性的证明 被引量：3

6

作者 徐小明 汪德爟 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2001年第3期319-324,共6页

Newton- Raphson迭代法以其收敛速度快的优点而常被用于求解非线性代数方程组 ,但对各种不同的问题其局部收敛性条件的证明往往是十分困难的。本文针对用 Newton-Raphson迭代法求解河网数值模拟中所出现的非线性代数方程组的问题 ,证明... Newton- Raphson迭代法以其收敛速度快的优点而常被用于求解非线性代数方程组 ,但对各种不同的问题其局部收敛性条件的证明往往是十分困难的。本文针对用 Newton-Raphson迭代法求解河网数值模拟中所出现的非线性代数方程组的问题 ,证明了只要当时间步长取得足够小时 ,迭代法的局部收敛性条件就一定可以满足 ,从而给出了 Newton- Raphson迭代法在河网非恒定流计算中应用的一个理论基础。 展开更多

关键词 河网非恒定流 newton-raphson迭代法 收敛性 数值模拟

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试井曲线自动拟合方法研究 被引量：6

7

作者 王德山 聂立新 李兆敏 《石油大学学报（自然科学版）》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期57-60,64,共5页

利用导数方法对样板曲线进行自动拟合是试井分析中常用的一种方法,但其解释结果不惟一是常见现象。证明了试井曲线自动拟合的一阶或二阶导数方法都是Newton Raphson迭代法,并利用分形理论解释了自动拟合导数法产生多解或无解的原因。针... 利用导数方法对样板曲线进行自动拟合是试井分析中常用的一种方法,但其解释结果不惟一是常见现象。证明了试井曲线自动拟合的一阶或二阶导数方法都是Newton Raphson迭代法,并利用分形理论解释了自动拟合导数法产生多解或无解的原因。针对存在多解的现实,提出了一种利用均匀试验设计表计算多组全局最优解的有效算法,并通过计算实例验证了理论的合理性和算法的有效性。实例计算结果表明,水平井资料的多解现象比直井严重。 展开更多

关键词 试井曲线 newton-raphson迭代法 拟合方法 自动拟合 均匀试验设计 全局最优解 试井分析 样板曲线 二阶导数 理论解释 有效算法 实例验证 计算结果 多解 导数法 合理性 水平井 直井

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江津区仁沱大桥平面二维水流数值模拟 被引量：6

8

作者 卜丁 杨斌 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第3期606-608,640,共4页

采用水深平均有限元法平面二维数学模型,根据伽辽金加权余量法离散模型方程组,并结合Newton-Raphson迭代法,较好地模拟了江津仁沱地区河道水流流场。经綦江仁沱河段的实测水面线、水流流速分布验证,其计算结果令人满意。

关键词 水深平均 有限元 伽辽金加权余量法 newton—raphson迭代法

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基于牛顿迭代法的并联机床运动学分析 被引量：3

9

作者 陆金鑫 王汝贵 +1 位作者 陈培民 张学海 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2022年第1期114-117,127,共5页

研究一种新型并联机床的运动学问题。建立机床的虚拟样机模型,根据齐次变换矩阵建立机床中并联机构的运动学模型并求出正解,在正解的基础上,分析了机构在某一位姿下的运动学逆解,得到了位置逆解的数学模型,采用Newton-Raphson迭代法结... 研究一种新型并联机床的运动学问题。建立机床的虚拟样机模型,根据齐次变换矩阵建立机床中并联机构的运动学模型并求出正解,在正解的基础上,分析了机构在某一位姿下的运动学逆解,得到了位置逆解的数学模型,采用Newton-Raphson迭代法结合算例对运动学进行分析,得到了运动学唯一的正解;通过虚拟样机仿真验证了运动学正解结果的正确性、可行性,获得了动平台的位姿随驱动值变化的规律,为进一步分析机床的尺度综合和轨迹规划提供了一定的理论参考。 展开更多

关键词 并联机床 newton-raphson迭代法 运动学分析 位置正逆解

原文传递

考虑轴颈与轴瓦耦合运动的可倾瓦轴承完整动力学模型的研究 被引量：4

10

作者 杨玉敏 戴旭东 +1 位作者 马玥珺 张振山 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期45-49,共5页

从单块瓦与轴颈组成的子系统在整体坐标系和局部坐标系中的几何关系入手,建立考虑轴颈与瓦块耦合运动的可倾瓦轴承的完整动力学模型。在局部坐标系中,采用二维有限元方法求解油膜力和动力特性系数,通过坐标变换叠加到整体坐标系中从而... 从单块瓦与轴颈组成的子系统在整体坐标系和局部坐标系中的几何关系入手,建立考虑轴颈与瓦块耦合运动的可倾瓦轴承的完整动力学模型。在局部坐标系中,采用二维有限元方法求解油膜力和动力特性系数,通过坐标变换叠加到整体坐标系中从而得到可倾瓦轴承动力特性系数的解析表达式,结合Newton-Raphson迭代法计算给定载荷工况下的轴承的静平衡位置。通过2个计算实例证明提出方法的正确性,同时通过与传统折合动力学模型计算结果的比较,证明可倾瓦非本质稳定的结论。 展开更多

关键词 可倾瓦轴承 动力特性系数 newton-raphson迭代法

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一种基座姿态可控空间机器人的通用避奇异算法 被引量：3

11

作者 赵龙泽 佘浩平 +1 位作者 黄良伟 黄龙飞 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期495-503,共9页

针对基座姿态可控空间机器人笛卡儿路径规划中的奇异问题,提出了一种通用的运动学奇异回避算法。通过虚拟机械臂的方法建立空间机械臂的雅可比矩阵,实时判断雅可比矩阵行列式的值与角速度的关系确定奇异区,采用Newton-Raphson迭代法进... 针对基座姿态可控空间机器人笛卡儿路径规划中的奇异问题,提出了一种通用的运动学奇异回避算法。通过虚拟机械臂的方法建立空间机械臂的雅可比矩阵,实时判断雅可比矩阵行列式的值与角速度的关系确定奇异区,采用Newton-Raphson迭代法进行逆运动学求解,并设计了一种“微分项提取+二次拟合”的分段路径规划算法应用于奇异回避,直至关节角脱离奇异区。仿真结果表明:所提算法能够有效回避奇异,适应各种自由度与构型机械臂,调节计算时间与跟踪精度之间的关系,具备较好的通用性。 展开更多

关键词 奇异回避 奇异区判定 空间机器人 newton-raphson迭代法 分段路径规划

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基于BP神经网络-牛顿迭代法的6-DOF并联机器人正解

12

作者 段志琴 高宏力 董林威 《机械制造与自动化》 2023年第5期24-27,41,共5页

由于6自由度并联机器人基座与末端执行器之间存在多条运动链,使其运动学正解难度较大,并且存在多解。针对并联机器人的运动学高效求解,提出一种基于神经网络和牛顿迭代法混合算法,利用神经网络模型的非线性映射能力,将输入杆长映射到上... 由于6自由度并联机器人基座与末端执行器之间存在多条运动链,使其运动学正解难度较大,并且存在多解。针对并联机器人的运动学高效求解,提出一种基于神经网络和牛顿迭代法混合算法,利用神经网络模型的非线性映射能力,将输入杆长映射到上平台位姿,但映射出来的位姿精度较低,再利用迭代法求解,最后在Matlab中建立物理模型进行运算仿真。仿真结果表明:神经网络-牛顿混合求解能提高运算效率,并且有效降低误差,具有广泛的应用价值。 展开更多

关键词 6自由度并联机器人 BP神经网络 newton-raphson迭代法 运动学正解

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凹槽织构化圆锥滚子轴承静力学特性研究

13

作者 金志浩 王志慧 +1 位作者 龙日升 张义民 《自动化应用》 2023年第8期163-165,170,共4页

为了解织构化圆锥滚子轴承在运转过程中的载荷特性,建立了轴承外滚道的径向凹槽织构化模型,再利用Newton-Raphson迭代法求解织构化圆锥滚子轴承的静力学平衡方程。凹槽深度为50μm,宽度为0~500μm(对应周向角度为0~1.08°)。结果表... 为了解织构化圆锥滚子轴承在运转过程中的载荷特性,建立了轴承外滚道的径向凹槽织构化模型,再利用Newton-Raphson迭代法求解织构化圆锥滚子轴承的静力学平衡方程。凹槽深度为50μm,宽度为0~500μm(对应周向角度为0~1.08°)。结果表明,与光滑轴承相比,织构化圆锥滚子轴承的滚动体与外滚道的接触载荷有明显增大的趋势。当凹槽宽度小于或等于54.59μm(周向角度为0.117°)时,滚动体与轴承外滚道接触稳定,不会发生解应力现象。当其超过该临界值时,滚动体与外滚道的接触力将发生明显变化,使得轴承各滚子受力不均,运行状况不一,从而出现轴承运行不稳定的现象。 展开更多

关键词 圆锥滚子轴承 表面织构 静力学 newton-raphson迭代法

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高精度液压系统压力波传递速度在线测量试验 被引量：2

14

作者 梁云栋 何琳 +1 位作者 徐荣武 陈宗斌 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期195-202,共8页

管内流体压力波传递速度是分析研究液压系统稳定性和动态品质的基础物理参数。从传输管路波动方程出发,推导三传感器测量原理,引入Foster等价剪切系数模型,对液压管路中各种影响因子进行高精度估计,采用Newton-Raphson迭代法减小数据处... 管内流体压力波传递速度是分析研究液压系统稳定性和动态品质的基础物理参数。从传输管路波动方程出发,推导三传感器测量原理,引入Foster等价剪切系数模型,对液压管路中各种影响因子进行高精度估计,采用Newton-Raphson迭代法减小数据处理误差,精确计算压力波传递速度。基于理论推导,搭建液压管路压力波传递速度在线测量试验平台,用MATLAB软件编程,实现了液压系统多种工况下压力波传递速度的精准测量与计算。试验结果表明:系统在典型的工作压力20 bar、50 bar、75 bar和100 bar下,压力波传递速度大约分别为1320 m/s、1338 m/s、1363 m/s、1380 m/s,所测结果在置信水平为95%的波速区间内误差在±1%范围内;管路压力波传递速度大小随工作压力的升高而增大,并依据试验结果给出了二者之间的函数关系;精确计算压力波传递速度需考虑管路材料对系统柔性的影响。试验和分析结果对液压系统管路压力波传递速度在线测量和预估具有重要指导意义和参考价值。 展开更多

关键词 压力波传递速度 在线测量 newton-raphson迭代法

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变步长数值转换法在热连轧负荷分配中的应用 被引量：2

15

作者 李海军 王国栋 +1 位作者 徐建忠 刘相华 《轧钢》 2006年第2期16-18,72,共4页

针对Newton-Raphson迭代法存在难以实现轧制力和轧制功率负荷分配模式在线应用的缺陷,提出了一种变步长数值转换方法。模拟计算结果表明,该方法可满足计算要求,能实现上述2种负荷分配模式的在线应用。

关键词 负荷分配 带钢热连轧 过程控制 newton-raphson迭代法 变步长数值转换法

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基于极大似然估计的数控系统故障分布模型 被引量：2

16

作者 游达章 李秋实 肖哲 《湖北工业大学学报》 2015年第4期5-8,12,共5页

威布尔分布被广泛用于可靠性工程和寿命数据的分析中。针对两参数威布尔分布,建立基于极大似然法的参数估计模型,采用二阶收敛Newton-Raphson迭代法求解威布尔分布的尺寸参数和形状参数。迭代求解过程中,利用Matlab图形,初步选取似然函... 威布尔分布被广泛用于可靠性工程和寿命数据的分析中。针对两参数威布尔分布,建立基于极大似然法的参数估计模型,采用二阶收敛Newton-Raphson迭代法求解威布尔分布的尺寸参数和形状参数。迭代求解过程中,利用Matlab图形,初步选取似然函数曲线在零值点附近的区域作为初始值的区间,并根据Newton-Raphson迭代法收敛的充分条件进一步确定迭代初值的选取范围。通过matlab绘制迭代趋势三维图,证明与迭代计算结果相符。通过比较,证实本参数估计模型和Newton-Raphson迭代求解法更加精确有效。 展开更多

关键词 威布尔分布 极大似然估计 newton-raphson迭代法 MATLAB

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重庆双碑嘉陵江大桥桥区平面二维水流数值模拟 被引量：2

17

作者 邓洪福 邓君 《西南师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期47-51,共5页

从平面二维水动力学方程组出发,根据有限元Galerkin加权余量法离散模型方程组,并利用Newton-Raph-son迭代法求解,成功地模拟了重庆双碑嘉陵江大桥桥区河道水流流场.经综合分析,得出大桥的建设对通航水流的影响很小.

关键词 newton-raphson迭代法 水深平均 有限元 Galerkin加权余量法

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箔片轴承气弹耦合求解方法 被引量：1

18

作者 徐刚 郑越青 +1 位作者 王文升 徐庆元 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第7期205-207,共3页

气弹耦合求解是计算箔片动压气体轴承承载性能的有效方法。提出一种简单的箔片动压气体轴承气弹耦合求解方法。该方法以简单弹性基础模型为基础,将气膜厚度控制方程代入Reynolds是方程,获得箔片动压气体轴承气弹耦合控制方程,运用有限... 气弹耦合求解是计算箔片动压气体轴承承载性能的有效方法。提出一种简单的箔片动压气体轴承气弹耦合求解方法。该方法以简单弹性基础模型为基础,将气膜厚度控制方程代入Reynolds是方程,获得箔片动压气体轴承气弹耦合控制方程,运用有限差分法结合Newton-Raphson迭代法对气弹耦合控制方程进行求解。计算方法获得的轴承内部压力分布与文献结果吻合很好。该方法的优势在于,省略了除最底层的牛顿迭代之外的其他所有迭代过程,使迭代次数大大减少,从而使计算效率获得提高。 展开更多

关键词 箔片轴承 气弹耦合 newton-raphson迭代法

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桁架结构几何非线性问题的力密度法 被引量：1

19

作者 王勇 高冀峰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期509-513,556,共5页

桁架结构大都具有较强的几何非线性,受荷载后易出现较大的几何变形。提出一种基于力密度的针对桁架结构几何大变形问题的解法;引入杆件单元的力密度矩阵,推导出相应非线性方程的Jacobi矩阵;与有限单元法集成求解的思想相同,采用力密度... 桁架结构大都具有较强的几何非线性,受荷载后易出现较大的几何变形。提出一种基于力密度的针对桁架结构几何大变形问题的解法;引入杆件单元的力密度矩阵,推导出相应非线性方程的Jacobi矩阵;与有限单元法集成求解的思想相同,采用力密度矩阵建立结构变形后整体的精确非线性平衡方程。研究结果表明:应用Newton-Raphson迭代法求解,采用适当的迭代收敛精度可得到较精确的桁架结构位移解。 展开更多

关键词 桁架结构 几何非线性 力密度矩阵 newton-raphson迭代法

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基于PSO-BPNN和Newton-Raphson法融合的并联机构正运动学解法 被引量：1

20

作者 胡启国 骆艳丽 +1 位作者 曹历杰 张军 《机械传动》 北大核心 2021年第7期96-102,134,共8页

以并联机构为研究对象,针对求解正运动学时神经网络法易陷入局部最优及Newton-Raphson法对迭代初值敏感的问题,提出了一种融合PSO-BPNN(Back propagation neural network,BPNN)和Newton-Raphson法的正运动学通用求解算法。建立了并联机... 以并联机构为研究对象,针对求解正运动学时神经网络法易陷入局部最优及Newton-Raphson法对迭代初值敏感的问题,提出了一种融合PSO-BPNN(Back propagation neural network,BPNN)和Newton-Raphson法的正运动学通用求解算法。建立了并联机构逆运动学方程,得到驱动杆值,以此为训练样本,利用粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)优化BPNN(PSO-BPNN)模型获得位置正解,再以PSO-BPNN的正解值作为Newton-Raphson法的迭代初值对并联机构正运动学问题进行求解。为验证算法的有效性和通用性,给出了3-PCR、3-PPR两种并联机构的算例仿真。结果表明,由于迭代初值选取与目标值相差较大,导致Newton-Raphson法无法收敛;相比于PSO-BPNN算法,PSO-BPNN和Newton-Raphson法相结合得到的绝对误差最少降低了99.68%和99.96%,迭代次数更少;该方法既克服了神经网络法局部收敛性差的缺点,又避免了初值选取对Newton-Raphson法求解精度的影响,具有较好的通用性。 展开更多

关键词 并联机构 正运动学 PSO-BPNN newton-raphson迭代法

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