CN105588749B - 一种基于光弹仪模拟弹性材料测试试验的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于光弹仪模拟弹性材料测试试验的装置及其方法，所述光弹仪包括支撑平台、固定设置于该支撑平台上的前支架和后支架、以及位于所述前支架和后支架之间的试件加载架，所述前支架上安装有前波片和前偏振片，后支架上安装有后波片和后偏振片，所述前支架、后支架和试件加载架上成型有水平同轴分布的光路孔；其特征在于：所述试件加载架的底部水平固定有一花盘机构，所述花盘机构上装设有下夹紧机构，所述试件加载架的上部且位于所述下夹紧机构的正上方转动设置有一上夹紧机构。本发明的有益效果在于：能够实现对弹性材料进行准确的测试，可以用于医学临床、生物力学、软组织的弹性特性的测量。
Description
技术领域
本发明涉及实验力学领域，尤其涉及一种基于光弹仪模拟弹性材料测试试验的装置及其方法。
背景技术
光弹性试验是利用光的波动性(偏振、双折射、干涉、衍射等)进行应力测量的实验方法，属于力学的传统试验。某些高分子材料(环氧树脂、聚碳酸脂等)具有暂时双折射效应，制成与实物形状和尺寸几何相似的模型，并且给模型施加与实物相似的载荷，在特定的偏振光场中观察，模型中出现与应力有关的干涉条纹。依照光弹性原理，可以算出模型内各点的应力大小和方向，实物的应力可依据相似理论换算得到。
众所周知光弹性方法是研究弹性力学重要实验工具，它是基于线性和小变形的理论基础。随着科学技术不断发展，对光弹性实验提出更多的要求，非线性、蠕变材料，例如肌肉、肠系膜、韧带等软组织生物力学研究，如何应用一个简单而准确的数学公式来描述其组织的力学特性是十分困难的。因此，应用增量定律，给材料以微小的干扰，测量增量应力和应变之间的非线性关系(该理论称拟弹性理论)。因此拟弹性理论，实时精密测量材料的变形量并应用光弹性实验具有直观性，直观测量应力的大小和方向、显示全场应力分布，对应力进行全场分析，对于低弹模蠕变型光弹性材料问题具有良好的效果。
根据相似原理(第三相似原理即单值条件相似)，光弹性材料必须与模拟的低弹模蠕变型生物组织材料相似。因此应用不饱和环氧树脂，应用不同配方铸造出不同弹性模量光弹性材料，满足不同课题的需要。可以有效填补光弹性试验方法在本方面应用的空白，使光弹试验在低弹模蠕变型组织材料力学分析上进行推广应用。
使用高清摄像机实时同步记录，将低弹模蠕变型光弹性材料的应力和应变之间的非线性关系的精密测试与低弹模蠕变型光弹性材料的光弹性实验同时在一个光弹性实验机上实时同步实现，并且实现精确的时间参数，对非线性材料的力学性质测试和光弹性实验实现动态观察和记录。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种基于光弹仪模拟弹性材料测试试验的装置及其方法，实现对弹性材料进行准确的测试。
本发明解决技术问题所采用的方案是：一种基于光弹仪模拟弹性材料测试试验的装置，所述光弹仪包括支撑平台、固定设置于该支撑平台上的前支架和后支架、以及位于所述前支架和后支架之间的试件加载架，所述前支架上安装有前波片和前偏振片，后支架上安装有后波片和后偏振片，所述前支架、后支架和试件加载架上成型有水平同轴分布的光路孔；所述试件加载架的底部水平固定有一花盘机构，所述花盘机构上装设有下夹紧机构，所述试件加载架的上部且位于所述下夹紧机构的正上方转动设置有一上夹紧机构。
进一步的，所述试件加载架包括一立式支架、横向架设于立式支架上的横杆，所述立式支架的两侧立柱沿长度方向间隔设有通孔，所述横杆的两端分别与两侧立柱的通孔经螺栓固定连接；所述花盘机构包括一水平固定于所述横杆上的圆盘，所述圆盘的盘面上沿周向间隔设有若干长槽；所述下夹紧机构包括设置于所述圆盘上表面的夹紧件，所述夹紧件经一穿过所述圆盘的下固定螺栓固定。
进一步的，所述夹紧件由与所述下固定螺栓配合固定的下固定件、与所述下固定件配合夹紧的下活动件以及用于夹紧所述下固定件和下活动件的下夹紧螺栓，所述下固定件和下活动件中部对应设有与所述下夹紧螺栓配合的螺纹孔，所述下固定件的螺纹孔内还套设有弹簧。
进一步的，所述固定件内侧顶部且位于所述固定件和活动件之间还设置有一夹紧衬板。
进一步的，所述上夹紧机构包括经一支撑块设置于下夹紧机构正上方的上固定件和经一上夹紧螺栓与所述上固定件配合夹紧的上活动件，所述上活动件和下活动件中部对应设有螺纹孔，所述上固定件与所述支撑块转动连接。
进一步的，所述支撑块的一端经一第一螺柱与所述试件加载架的顶端螺纹连接，另一端螺纹连接有第二螺柱，所述第二螺柱的底端经一枢接组件与所述上固定件转动连接，所述支撑块的两端沿长度方向对应设有与所述第一螺杆和第二螺杆配合的螺纹孔。
进一步的，所述前支架和后支架之间还设置有石英补偿器，所述石英补偿器与所述光路孔高度一致。
本发明还提供一种基于光弹仪模拟弹性材料测试试验的装置的方法，包括以下步骤：
步骤S0：将弹性模型放置于所述试件加载架，并且弹性模型的上、下两端分别经所述上夹紧机构和下夹紧机构进行夹紧；
步骤S1：开启光弹仪，同时在光弹仪的前、后两端分别设置光源和成像装置；
步骤S2：通过调整上夹紧机构和下夹紧机构的高度，对弹性模型拉和压；
步骤S3：通过转动上夹紧机构，对弹性模型进行弯、剪和扭；
步骤S4：通过光弹仪的摄像装置和位移测量装置动态测量弹性模型的应力分布和位移演化；
步骤S5：获取弹性模型的弹性测试结果。
进一步的，在步骤S0中，所述弹性模型由不饱和环氧树脂制成，包括以下步骤：
步骤S00：由涂有脱模剂的钢化玻璃、L形槽钢和位于钢化玻璃之间的U形橡胶圈拼装制成弹性模型的外模；
步骤S01：按不同的配方，将已混合的不饱和环氧树脂和固化剂在一定温度下混合搅拌；
步骤S02：抽真空，排放气泡，并静置一定时间。
步骤S03：将不饱和环氧树脂混合物浇铸进外模。
步骤S04：把注满不饱和环氧树脂的外模垂直放进恒温箱内进行第一次固化；待模型完全胶凝后脱模，并把模型平放在涂有脱模剂的钢化玻璃上进行第二次固化；
步骤S05：把平板状的弹性模型进行切割后放置于所述试件加载架。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：通过所述上夹紧机构和下夹紧机构实现对弹性模型加载拉、压、弯、剪、扭等荷载，从而通过光弹仪测量弹性模型的得到弹性模量、泊松比等力学参数。本发明在光弹仪的基础上提供的模拟弹性材料测试试验的装置，不仅结构简单，易于实现，在现有光弹仪的基础上，通过上夹紧机构和下夹紧机构实现对弹性模型进行多角度的加载，得到的测量结果更加准确。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例的上夹紧机构的结构示意图。
图3为本发明实施例的下夹紧机构的结构示意图。
图4为本发明实施例的花盘机构的结构示意图。
图5为本发明实施例的弹性模型的外模的结构示意图。
图中：1- 支撑平台；2-前支架；3-后支架；4-试件加载架；40-立式支架；41-横杆；42-通孔；5-花盘机构；50-圆盘；51-长槽；52-固定块；6-下夹紧机构；60-夹紧件；601-下固定件；602-下活动件；603-下夹紧螺栓；604-弹簧；605-夹紧衬板；61-下固定螺栓；7-上夹紧机构；70-上固定件；71-上活动件；72-上夹紧螺栓；8-支撑块；9-第一螺柱；10-第二螺柱；11-栓接组件；12-第三螺柱；13-光源；14-钢化玻璃；15-L型槽钢；16-U型橡胶圈。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1～4所示，一种基于光弹仪模拟弹性材料测试试验的装置，所述光弹仪包括支撑平台1、固定设置于该支撑平台1上的前支架2和后支架3、以及位于所述前支架2和后支架3之间的试件加载架4，所述前支架2上安装有前波片和前偏振片，后支架3上安装有后波片和后偏振片，所述前支架2、后支架3和试件加载架4上成型有水平同轴分布的光路孔；所述试件加载架4的底部水平固定有一花盘机构5，所述花盘机构5上装设有下夹紧机构6，所述试件加载架4的上部且位于所述下夹紧机构6的正上方转动设置有一上夹紧机构7。
从上述可知，本发明的有益效果在于：通过所述上夹紧机构7和下夹紧机构6实现对弹性模型加载拉、压、弯、剪、扭等荷载，从而通过光弹仪测量弹性模型的得到弹性模量、泊松比等力学参数。
在本实施例中，所述试件加载架4包括一立式支架40、横向架设于立式支架40上的横杆41，所述立式支架40的两侧立柱沿长度方向间隔设有通孔42，所述横杆41的两端分别与两侧立柱的通孔42经螺栓固定连接；所述花盘机构5包括一水平固定于所述横杆41上的圆盘50，所述圆盘50的盘面上沿周向间隔设有若干长槽51；所述下夹紧机构6包括设置于所述圆盘50上表面的夹紧件60，所述夹紧件60经一穿过所述圆盘50的下固定螺栓61固定。所述圆盘50经螺钉配合固定块52设置于所述横杆41上。
在本实施例中，所述夹紧件60由与所述下固定螺栓61配合固定的下固定件601、与所述下固定件601配合夹紧的下活动件602以及用于夹紧所述下固定件601和下活动件602的下夹紧螺栓603，所述下固定件601和下活动件602中部对应设有与所述下夹紧螺栓603配合的螺纹孔，所述下固定件601的螺纹孔内还套设有弹簧604。通过旋转下固定螺栓61可以实现下夹紧机构6的高度调节。
在本实施例中，所述固定件内侧顶部且位于所述固定件和活动件之间还设置有一夹紧衬板605。
在本实施例中，所述上夹紧机构7包括经一支撑块8设置于下夹紧机构6正上方的上固定件70和经一上夹紧螺栓72与所述上固定件70配合夹紧的上活动件71，所述上活动件71和下活动件602中部对应设有螺纹孔，所述上固定件70与所述支撑块8转动连接。
在本实施例中，所述支撑块8的一端经一第一螺柱9与所述试件加载架4的顶端螺纹连接，另一端螺纹连接有第二螺柱10，所述第二螺柱10的底端经一枢接组件11与所述上固定件70转动连接，所述支撑块8的两端沿长度方向对应设有与所述第一螺杆和第二螺杆配合的螺纹孔。所述枢接组件11包括一枢接件、穿设于所述枢接件的枢轴，所述枢轴固定于所述枢接件上，所述第二螺柱10的底端与所述枢接件固定连接，所述上固定件70经一第三螺柱12与所述枢轴转动连接，所述第三螺杆的一端套设于所述枢轴上且位于枢接件内，另一端与所述上固定件70螺纹连接。通过枢接组件可以实现上夹紧机构7的转动，而且通过支撑块8与第一螺柱9和第二螺柱10的配合实现上夹紧机构7的高度调节。
在本实施例中，所述前支架2和后支架3之间还设置有石英补偿器，所述石英补偿器与所述光路孔高度一致。
本发明还提供一种基于光弹仪模拟弹性材料测试试验的装置的方法，包括以下步骤：
步骤S0：将弹性模型放置于所述试件加载架4，并且弹性模型的上、下两端分别经所述上夹紧机构7和下夹紧机构6进行夹紧；
步骤S1：开启光弹仪，同时在光弹仪的前、后两端分别设置光源13和成像装置；
步骤S2：通过调整上夹紧机构7和下夹紧机构6的高度，对弹性模型拉和压；
步骤S3：通过转动上夹紧机构7，对弹性模型进行弯、剪和扭；
步骤S4：通过光弹仪的摄像装置和位移测量装置动态测量弹性模型的应力分布和位移演化；
步骤S5：获取弹性模型的弹性测试结果。
在本实施例中，在步骤S0中，所述弹性模型由不饱和环氧树脂制成，包括以下步骤：
步骤S00：由涂有脱模剂的钢化玻璃14、L形槽钢15和位于钢化玻璃14之间的U形橡胶圈16拼装制成弹性模型的外模；如图5所示，涂有涂膜剂的钢化玻璃14作为外模的外壳，通L型槽钢15固化，所述L型槽钢15经螺栓连接固定，U性橡胶圈16容置于钢化玻璃之间，辅以室温下的硫化硅橡胶。
步骤S01：按不同的配方，将已混合的不饱和环氧树脂和固化剂在一定温度下混合搅拌；
步骤S02：抽真空，排放气泡，并静置一定时间。
步骤S03：将不饱和环氧树脂混合物浇铸进外模。
步骤S04：把注满不饱和环氧树脂的外模垂直放进恒温箱内进行第一次固化；待模型完全胶凝后脱模，并把模型平放在涂有脱模剂的钢化玻璃上进行第二次固化；
步骤S05：把平板状的弹性模型进行切割后放置于所述试件加载架4。
本发明可以对不同配方的不饱和环氧树脂材料进行加载和位移的精确测量，并实时录像记录、测定应力和应变的关系曲线。根据应力和应变的关系曲线，判定拟弹性范围，计算得到弹性模量、泊松比等力学参数。在同一台仪器上对低弹模蠕变型材料，例如：肌肉、肠系膜、韧带等软组织进行上述相同的工作。判定拟弹性范围，计算得到弹性模量、泊松比等力学参数。根据相似原理三准则、***模型设计、推算模型和原形的换算公式。在同一台仪器上进行光弹性实验，并应用高清摄像机进行实时录像记录。
可以在本发明提供的基于光弹仪模拟弹性材料测试试验的装置对髌韧带样本进行应力应变关系测试，确定拟弹性范围，并测定力学物理量(弹性模量 ，泊松比，剪切模量),并进行样本测试的数理统计。建立三维有限元模型，进行有限元计算。按不同的配方，制作低弹模蠕变型光弹性材料。在本机上对低弹模蠕变型光弹性材料进行应力应变关系测试，确定拟弹性范围，并测定力学物理量(弹性模量 ，泊松比，剪切模量)。
可以在本发明提供的基于光弹仪模拟弹性材料测试试验的装置上对低弹模蠕变型材料光弹性实验并实时记录，测试并计算光弹性应力云图。进行相似分析、换算、分析小针刀对髌韧带拨离前、拨离后光弹性实验结果和有限元计算成果，验正小针刀对治疗老年膝关节退行性病症机理的科学性、合理性、有效性。通过多种小针刀拨离方式的设计实验和计算。寻找最佳治疗方案，为医学临床提供科学的依据。
综上所述，本发明在光弹仪的基础上提供的模拟弹性材料测试试验的装置及其方法，不仅结构简单，易于实现，在现有光弹仪的基础上，通过上夹紧机构和下夹紧机构实现对弹性模型进行多角度的加载，得到的测量结果更加准确，而且便于推广应用，可以用于医学临床、生物力学、软组织的弹性特性的测量。
本发明提供的上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种基于光弹仪模拟弹性材料测试试验的装置，所述光弹仪包括支撑平台、固定设置于该支撑平台上的前支架和后支架、以及位于所述前支架和后支架之间的试件加载架，所述前支架上安装有前波片和前偏振片，后支架上安装有后波片和后偏振片，所述前支架、后支架和试件加载架上成型有水平同轴分布的光路孔；其特征在于：所述试件加载架的底部水平固定有一花盘机构，所述花盘机构上装设有下夹紧机构，所述试件加载架的上部且位于所述下夹紧机构的正上方转动设置有一上夹紧机构；所述试件加载架包括一立式支架、横向架设于立式支架上的横杆，所述立式支架的两侧立柱沿长度方向间隔设有通孔，所述横杆的两端分别与两侧立柱的通孔经螺栓固定连接；所述花盘机构包括一水平固定于所述横杆上的圆盘，所述圆盘的盘面上沿周向间隔设有若干长槽；所述下夹紧机构包括设置于所述圆盘上表面的夹紧件，所述夹紧件经一穿过所述圆盘的下固定螺栓固定；所述夹紧件由与所述下固定螺栓配合固定的下固定件、与所述下固定件配合夹紧的下活动件以及用于夹紧所述下固定件和下活动件的下夹紧螺栓组成，所述下固定件和下活动件中部对应设有与所述下夹紧螺栓配合的螺纹孔，所述下固定件的螺纹孔内还套设有弹簧；所述上夹紧机构包括经一支撑块设置于下夹紧机构正上方的上固定件和经一上夹紧螺栓与所述上固定件配合夹紧的上活动件，所述上活动件和上固定件中部对应设有螺纹孔，所述上固定件与所述支撑块转动连接；所述支撑块的一端经一第一螺柱与所述试件加载架的顶端螺纹连接，另一端螺纹连接有第二螺柱，所述第二螺柱的底端经一枢接组件与所述上固定件转动连接，所述支撑块的两端沿长度方向对应设有与所述第一螺杆和第二螺杆配合的螺纹孔；
所述的一种基于光弹仪模拟弹性材料测试试验的装置的方法，包括以下步骤：
步骤S0：将弹性模型放置于所述试件加载架，并且弹性模型的上、下两端分别经所述上夹紧机构和下夹紧机构进行夹紧；
步骤S1：开启光弹仪，同时在光弹仪的前、后两端分别设置光源和成像装置；
步骤S2：通过调整上夹紧机构和下夹紧机构的高度，对弹性模型拉或压；
步骤S3：通过转动上夹紧机构，对弹性模型进行弯、剪和扭；
步骤S4：通过光弹仪的摄像装置和位移测量装置动态测量弹性模型的应力分布和位移演化；
步骤S5：获取弹性模型的弹性测试结果；
所述下固定件内侧顶部且位于所述下固定件和下活动件之间还设置有一夹紧衬板；
所述前支架和后支架之间还设置有石英补偿器，所述石英补偿器与所述光路孔高度一致；
在步骤S0中，所述弹性模型由不饱和环氧树脂制成，包括以下步骤：
步骤S00：由涂有脱模剂的钢化玻璃、L形槽钢和位于钢化玻璃之间的U形橡胶圈拼装制成弹性模型的外模；
步骤S01：按不同的配方，将已混合的不饱和环氧树脂和固化剂在一定温度下混合搅拌；
步骤S02：抽真空，排放气泡，并静置一定时间；
步骤S03：将不饱和环氧树脂混合物浇铸进外模；
步骤S04：把注满不饱和环氧树脂的外模垂直放进恒温箱内进行第一次固化；待模型完全胶凝后脱模，并把模型平放在涂有脱模剂的钢化玻璃上进行第二次固化；
步骤S05：把平板状弹性模型进行切割后放置于所述试件加载架。
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Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2079293U (zh) * | 1990-07-13 | 1991-06-19 | 胡祥银 | 多功能材料试验机 |
| US5948994A (en) * | 1998-04-02 | 1999-09-07 | Jen; Ming-Hwa R. | Multi-functional test machine |
| CN101403701A (zh) * | 2008-11-18 | 2009-04-08 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 数字式光弹仪 |
| CN201628600U (zh) * | 2010-04-09 | 2010-11-10 | 卓力特光电仪器(苏州)有限公司 | 光弹仪 |
| CN202631372U (zh) * | 2012-04-06 | 2012-12-26 | 广东华路交通科技有限公司 | 一种沥青混凝土旋转剪切试验机 |
| CN202974775U (zh) * | 2012-11-09 | 2013-06-05 | 中国科学院理化技术研究所 | 用于200℃-269℃非金属材料力学拉伸性能的测试工装 |
| CN202994580U (zh) * | 2012-12-19 | 2013-06-12 | 际华三五二二装具饰品有限公司 | 拉力试验机专用夹具 |
| CN203011766U (zh) * | 2012-12-25 | 2013-06-19 | 上海大学 | 点焊试样拉伸试验辅助定位夹紧装置 |
| CN103175733A (zh) * | 2013-03-08 | 2013-06-26 | 同济大学 | 不可压缩材料的直接拉伸试验夹具 |
| CN203249825U (zh) * | 2013-04-15 | 2013-10-23 | 安徽众锐质量检测有限公司 | 一种数控拉伸试验机多功能夹具 |
| CN103698062A (zh) * | 2013-10-18 | 2014-04-02 | 中山大学 | 一种非均匀介质光弹试验新方法 |
| CN203535868U (zh) * | 2013-11-25 | 2014-04-09 | 哈尔滨理工大学 | 一种力学教学用简易拉伸试验装置 |
| CN103915021A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-09 | 武汉理工大学 | 便携式多功能材料力学教具 |
| CN204116130U (zh) * | 2014-10-16 | 2015-01-21 | 山东农业大学 | 多功能试验夹具 |
| CN204536132U (zh) * | 2015-02-02 | 2015-08-05 | 吉林大学 | 复合应力下微构件高温疲劳性能测试装置 |
-
2015
- 2015-12-10 CN CN201510915065.3A patent/CN105588749B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2079293U (zh) * | 1990-07-13 | 1991-06-19 | 胡祥银 | 多功能材料试验机 |
| US5948994A (en) * | 1998-04-02 | 1999-09-07 | Jen; Ming-Hwa R. | Multi-functional test machine |
| CN101403701A (zh) * | 2008-11-18 | 2009-04-08 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 数字式光弹仪 |
| CN201628600U (zh) * | 2010-04-09 | 2010-11-10 | 卓力特光电仪器(苏州)有限公司 | 光弹仪 |
| CN202631372U (zh) * | 2012-04-06 | 2012-12-26 | 广东华路交通科技有限公司 | 一种沥青混凝土旋转剪切试验机 |
| CN202974775U (zh) * | 2012-11-09 | 2013-06-05 | 中国科学院理化技术研究所 | 用于200℃-269℃非金属材料力学拉伸性能的测试工装 |
| CN202994580U (zh) * | 2012-12-19 | 2013-06-12 | 际华三五二二装具饰品有限公司 | 拉力试验机专用夹具 |
| CN203011766U (zh) * | 2012-12-25 | 2013-06-19 | 上海大学 | 点焊试样拉伸试验辅助定位夹紧装置 |
| CN103175733A (zh) * | 2013-03-08 | 2013-06-26 | 同济大学 | 不可压缩材料的直接拉伸试验夹具 |
| CN203249825U (zh) * | 2013-04-15 | 2013-10-23 | 安徽众锐质量检测有限公司 | 一种数控拉伸试验机多功能夹具 |
| CN103698062A (zh) * | 2013-10-18 | 2014-04-02 | 中山大学 | 一种非均匀介质光弹试验新方法 |
| CN203535868U (zh) * | 2013-11-25 | 2014-04-09 | 哈尔滨理工大学 | 一种力学教学用简易拉伸试验装置 |
| CN103915021A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-09 | 武汉理工大学 | 便携式多功能材料力学教具 |
| CN204116130U (zh) * | 2014-10-16 | 2015-01-21 | 山东农业大学 | 多功能试验夹具 |
| CN204536132U (zh) * | 2015-02-02 | 2015-08-05 | 吉林大学 | 复合应力下微构件高温疲劳性能测试装置 |
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| Publication number | Publication date |
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