部品強度学
キーワード：疲労，加工，寸法効果
2015.04.
| 濱田 繁（はまだ しげる） | データ更新日：2024.04.23 |
主な研究テーマ
モードII疲労
キーワード：せん断，き裂発生，すべり，PSB，転位
2015.04.
キーワード：せん断，き裂発生，すべり，PSB，転位
2015.04.
レール・歯車・軸受における転がり疲労
キーワード：転がり疲労，塑性変形，せん断型疲労き裂進展
2008.04.
キーワード：転がり疲労，塑性変形，せん断型疲労き裂進展
2008.04.
パーライト鋼における疲労現象の解明
キーワード：疲労限度比，ラメラパーライト，微視的変形，き裂発生，初期欠陥
2007.04～2014.03.
キーワード：疲労限度比，ラメラパーライト，微視的変形，き裂発生，初期欠陥
2007.04～2014.03.
チタン合金の実用化
キーワード：疲労，切欠き，疲労限，疲労き裂発生，工業用純チタン
2007.04～2009.03.
キーワード：疲労，切欠き，疲労限，疲労き裂発生，工業用純チタン
2007.04～2009.03.
水素が材料の疲労強度に及ぼす影響
キーワード：水素，金属疲労
2006.04.
キーワード：水素，金属疲労
2006.04.
MEMSに用いられる微小材料の強度特性
キーワード：微小材料
2006.04～2009.03.
キーワード：微小材料
2006.04～2009.03.
難燃性マグネシウム合金の実用化
キーワード：難燃性マグネシウム，疲労，切欠き
2006.04～2015.03.
キーワード：難燃性マグネシウム，疲労，切欠き
2006.04～2015.03.
電機製品に用いられる材料の強度および製品の信頼性に関する研究開発
キーワード：強度，信頼性
1998.04～2006.03.
キーワード：強度，信頼性
1998.04～2006.03.
せん断型疲労き裂進展に関する研究
キーワード：疲労，破壊力学，モードII，トライボロジー
1992.04～1998.03.
キーワード：疲労，破壊力学，モードII，トライボロジー
1992.04～1998.03.
従事しているプロジェクト研究
NEDO「水素利用技術研究開発事業」/水素ステーション用金属材料の鋼種拡大に関する研究開発
2013.04～2018.03, 代表者：杉村 丈一, 九州大学 水素材料先端科学研究センター.
2013.04～2018.03, 代表者：杉村 丈一, 九州大学 水素材料先端科学研究センター.
カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（I2CNER）
2012.04～2013.03, 代表者：ペトロス ソフロニス, 九州大学，イリノイ大学, 文部科学省
CO2の排出を減らすとともに、非化石燃料によるエネルギーシステムを構築するための基礎科学を創出することによって、環境調和型で持続可能な社会の実現に貢献します。.
2012.04～2013.03, 代表者：ペトロス ソフロニス, 九州大学，イリノイ大学, 文部科学省
CO2の排出を減らすとともに、非化石燃料によるエネルギーシステムを構築するための基礎科学を創出することによって、環境調和型で持続可能な社会の実現に貢献します。.
経済産業省「水素先端科学基礎研究事業」
2006.07～2012.03, 代表者：村上敬宜, 経済産業省
水素利用社会の実現を技術的 に支援するため，水素と材料に関わる種々の現象を科学的に解明して各種データを産業界に提供するとともに，安全で簡便に水素を利用するための技術指針を確立することをミッションとしている。.
2006.07～2012.03, 代表者：村上敬宜, 経済産業省
水素利用社会の実現を技術的 に支援するため，水素と材料に関わる種々の現象を科学的に解明して各種データを産業界に提供するとともに，安全で簡便に水素を利用するための技術指針を確立することをミッションとしている。.
研究業績
主要原著論文
| 1. | Shigeru Hamada, Kejin Zhang, Motomichi Koyama, Masaharu Ueda, Hiroshi Noguchi, Fatigue crack propagation modes plastic deformation mode and damage accumulation mode, International Journal of Fracture, 10.1007/s10704-020-00433-7, 222, 1-2, 111-122, 2020.03, [URL], To define the fatigue crack propagation mode for the prediction and classification of the experimental results based on its evolution mechanism, successive mesoscopic observations of a fatigue process under pure cyclic mode II loading are performed. Thus, damage accumulation, which is considered to be a vacancy accumulation, is found to be a mechanism. The phenomena occur not at the crack tip but ahead of it. Thus, “plastic deformation mode” and “damage accumulation mode” are the terms proposed to represent the fatigue crack propagation modes instead of “tensile mode” and “shear mode,” respectively. Moreover, as a method to classify both the fatigue crack propagation modes using the experimental results, it is proposed to identify the plastic strain in the wake of the crack tip..  |
| 2. | Shigeru Hamada, Kejin Zhang, Jiwang Zhang, Motomichi Koyama, Tatsuo Yokoi, Hiroshi Noguchi, Effect of shear-affected zone on fatigue crack propagation mode, International Journal of Fatigue, 10.1016/j.ijfatigue.2018.06.003, 116, 36-47, 2018.06. |
| 3. | Shigeru HAMADA, Tsuyoshi MORIYAMA, Hiroshi NOGUCHI, Dependence of Fatigue Limit on Step Height for Stepped 0.45% Carbon Steel with Singular Stress Field, Engineering Fracture Mechanics, 188, 20-35, 2018.01. |
| 4. | Shigeru HAMADA, Masaki NAKANISHI, Tsuyoshi MORIYAMA, Hiroshi NOGUCHI, Re-Examination of Correlation between Hardness and Tensile Properties by Numerical Analysis, Experimental Mechanics, 2017.03. |
| 5. | Shigeru HAMADA, Shogo KASHIWA, Hiroshi Noguchi, Measurement Local Mechanical Properties Using Multiple Indentations by a Special Conical Indenter and Error Analysis, Journal of Materials Research, 10.1557/jmr.2015.383, 31, 2, 259-273, 2016.02. |
| 6. | Shigeru HAMADA, Tomoya FUJISAWA, Motomichi Koyama, Norimitsu KOGA, Nobuo Nakada, Toshihiro Tsuchiyma, Masaharu UEDA, Hiroshi Noguchi, Strain Mapping with High Spatial Resolution across a Wide Observation Range by Digital Image Correlation, Materials Characterization, 10.1016/j.matchar.2014.10.010, 98, 140-146, 2014.12. |
| 7. | Shigeru Hamada, Takuya KINOSHITA, Kazunori MORISHIGE, Komei HAYASHI, Toshiyuki ISHINA, Hiroshi Noguchi, Engineering definitions of small crack and long crack at fatigue limit under tensile mean stress and a prediction method for determining the fatigue limit of a cracked Mg alloy, International Journal of Fatigue, 10.1016/j.ijfatigue.2013.08.006, 56, 86-94, 2013.11. |
| 8. | Shigeru hamada, Mitsuji Ueda, Komei Hayashi, Hiroshi Noguchi, Simple Calculation Method for Stress Concentration and Stress Intensity of T-Shaped Member, International Journal of Mechanical Sciences, 10.1016/j.ijmecsci.2013.05.015, 75, 8-15, 2013.10, The objective of this study is to clarify the influence of shape parameters on the stress concentration in simple forms. In recent years, by the spread of general purpose Finite Element Method (FEM) analysis software, anyone can carry out FEM analysis now and can grasp the stress state of a structure. However, in order to grasp the influence on a stress state when some shape parameter has changed, FEM analyses for each shape are required, and it requires long time. As an example of this issue in fatigue strength design, the relation between the plate and rib in a T-shaped structure, containing a corner, is analysed. The stress concentration factor or stress intensity factor between these two connected shapes are analyzed by the FEM, and a method of approximating the stress concentration factor and stress intensity factor in an actual shape is proposed. Then, the proposed FEM-based method was validated through a comparison of the results obtained using this method for shapes of finite dimensions with existing analytical solutions for shapes of infinite dimensions.. |
| 9. | Shigeru HAMADA, Suguru KASHIWAGI, Akio SONODA, Naoshi IZUMI and Hiroshi NOGUCHI
, Evaluation of Notch Tensile Strength for High Strength Steel with Inclusions (for Casting High Speed Steel) , Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering, 6, 2, 121-130, Vol.6, No.2, pp.121-130, 2012.02. |
| 10. | Shigeru HAMADA, Komei HAYASHI, Toshiharu MATSUMOTO, Michiru SAKAMOTO and Hiroshi NOGUCHI , Proposed Strength Evaluation Method for Casting Material with Defects (Using Non-combustible Mg Alloy with Added-Si), Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering, 5, 10, 534-545, 2011.11. |
| 11. | 濱田 繁，迫田 優，佐々木大輔，上田正治，野口博司, 微視組織構造に注目したパーライト鋼の疲労限度特性評価について, 材料, 60, 9, 790-795, Vol. 60, No. 9, pp.790-795, 2011.09. |
| 12. | Shigeru HAMADA, Taka-aki KAWAZOE, Komei HAYASHI, Harumi MORITA, Mitsuji UEDA, Michiru SAKAMOTO, Hiroshi NOGUCHI
, Proposed Simple Determination Method for Welding Condition of Joint from Fatigue Limit Characteristics (1st Report: Application to TIG-Butt-Joint of Non-combustible Mg Alloy) , Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering, 5, 8, 409-424, 2011.08. |
| 13. | 濱田 繁，呉 昊，野口 博司, 析出強化型ステンレス鋼A286における微視的疲労き裂の挙動, 機械学会論文集A編, Vol.77, No.773, pp.223-227, 2011.01. |
| 14. | 濱田 繁，川添宇昭，林 功明，森田春美，上田光二，坂本 満，野口博司, 疲労限度特性から求める継手溶接条件に対する簡易決定法の提案（第1報：難燃性マグネシウム合金TIG突合せ溶接継手への応用）, 機械学会論文集A編, Vol.76, No.772, pp.1626-1635, 2010.12. |
| 15. | 濱田 繁・柏木 卓・園田 晃大・和泉 直志・野口 博司, 介在物を有する高強度切欠き材の強度評価(鋳造高速度鋼材を例にとって) , 機械学会論文集A編, Vol.75, No.760, pp.1764-1770, 2009.12. |
| 16. | 濱田 繁・林 功明・松本 敏治・坂本 満・野口 博司, 欠陥を有する鋳造材料に対する強度評価法の提案（Si添加難燃性合Mg合金による検討）, 機械学会論文集A編, Vol.75, No.758, pp.1326-1333, 2009.10. |
| 17. | Shigeru HAMADA, Katsu OHNISHI, Hide-aki NISHIKAWA, Yasuji ODA, Hiroshi NOGUCHI, SIMS analysis of low content hydrogen in commercially pure titanium, Journal of Materials Science, Vol.44, No.20, pp.5692-5696, 2009.08. |
| 18. | 森重利紀・前田祐奈・濱田 繁・野口博司, 難燃性マグネシウム合金の疲労強度特性（第2報：疲労強度に及ぼす平均応力の影響）, 機械学会論文集A編, Vol.73, pp.115-121, 2008.05. |
| 19. | Y. MURAKAMI, S. HAMADA, A NEW METHOD FOR THE MEASUREMENT OF MODE II FATIGUE THRESHOLD STRESS INTENSITY FACTOR RANGE ΔKτth, Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures,, Vol.20, No.6, pp.863-870, 1997.06. |
主要学会発表等
| 1. | Shigeru Hamada, Taro Suemasu, Motomichi Koyama, Masaharu Ueda and Hiroshi Noguchi, Re-examination of fatigue crack propagation mechanism under cyclic Mode II loading, 22nd European Conference on Fracture - ECF22, 2018.08. |
| 2. | 濱田 繁, 張 継旺, 小山元道, 横井 龍雄, 野口 博司, パンチ加工が及ぼす疲労強度特性への影響, 日本機械学会 M&M2016材料力学カンファレンス, 2016.10, パンチ加工によって硬さは上昇するが疲労強度特性は低下し，その低下の程度は材料によって大きく異なる．DP鋼と析出強化鋼を例に，パンチ加工によって生じる材質変化が疲労強度特性へ及ぼす影響について報告する．. |
| 3. | 濱田 繁, 小山元道, 野口 博司, インデンテーションと疲労き裂伝ぱ時に生じる塑性ひずみの類似性に着目した硬さと疲労限度の関係, 日本機械学会 2016年度年次大会, 2016.09, 全く異なる現象を数値化した「硬さ」と「疲労限度」には，経験的に相関があることが知られている．どちらも特異点における現象であること，塑性ひずみ分布が類似していることに着目し，これらの相関を明らかにする．. |
| 4. | 濱田 繁, 福留 秀渡, 小山 元道, 上田 正治, 野口 博司, 塑性変形を受けた材料におけるモードⅡ疲労き裂進展特性, 日本機械学会 M&M2015材料力学カンファレンス, 2015.11. |
| 5. | 濱田 繁, せん断型疲労き裂における有効応力拡大係数範囲測定方法の開発, 日本材料学会 公開部門委員会 接触疲労と破壊力学, 2014.05. |
| 6. | Shigeru Hamada, Minjian Liu, Measurement of effective stress intensity factor range of mode II fatigue crack growth using hysteresis loop, 13th International Conference on Fracture, 2013.06, [URL], A method was proposed for measuring the effective stress intensity factor ranges of Mode II fatigue crack growth by using the hysteresis loop for a specimen's surface strain. Many cases of rolling contact fatigue failure, such as those that occur in railway rails, bearings and gears are due to repeated high shear loads. In order to prevent such fatigue failures, the resistance of a material to repeated high shear loads must be determined. The fatigue crack growth characteristics are dependent on the Mode II stress intensity factor range. However, conventionally measured Mode II fatigue crack growth characteristics vary according to the measurement methods. Therefore, the authors improved the experimental measurement method proposed by Murakami, and proposed a way to measure the Mode II effective stress intensity factor range. Improvements to the jigs and specimen were made based on the ideal mechanical model of the experimental method. Furthermore, to measure the Mode II fatigue crack growth behavior, strain gauges were applied to the specimen and the hysteresis loop of the strain was measured with high accuracy by using a newly developed subtraction circuit.. |
| 7. | ○濱田 繁（九大工），佐々木大輔（九大院），中田伸生（九大工），土山聡宏，上田正治（新日鐵），高島和希（熊大工），野口博司（九大工）, パーライト鋼平滑材における疲労き裂発生起点解析方法の体系化, 日本機械学会 M&M2011材料力学カンファレンス, 2011.07. |
| 8. | S. Hamada*, D. Sasaki, M. Ueda and H. Noguchi, Fatigue limit evaluation considering crack initiation for lamellar pearlitic steel, 11th International Conference on the mechanical behavior of materials (ICM11), 2011.06, [URL]. |
| 9. | 濱田 繁, 鉄道レールの疲労問題, 日本材料学会九州支部 第４７期 特別講演会, 2011.03. |
| 10. | Shigeru HAMADA*, Hiroshi NOGUCHI, Yuu SAKODA, Masaharu UEDA, Fatigue strength evaluation method of lamellar pearlite rail steel, XV INTERNATIONAL COLLOQUIUM MECHANICAL FATIGUE OF METALS, 2010.09, [URL]. |
| 11. | ○濱田繁(九大)，迫田優，上田正治(新日鐵)，野口博司(九大) , パーライトレール鋼における疲労強度評価方法の提案, 日本材料学会第59期学術講演会, 2010.05, [URL]. |
| 12. | S. Hamada*, Y. Sugimoto, Strength Evaluation of Polycrystalline Silicon Structure Considering Sidewall Morphology, 12th International Conference on Fracture (ICF12) , 2009.07. |
| 13. | ○濱田繁（九大工），中浦寛之（九大(学)），橋爪健二, 微小多結晶Siにおける破壊強度の評価法, 日本材料学会 第4回マイクロマテリアルシンポジウム, 2008.09. |
| 14. | ○濱田 繁（九大），中浦寛之（九大･学）, 応力集中部を有する微小多結晶Si構造体における寸法効果, 日本機械学会 M&M2008材料力学カンファレンス, 2008.09. |
| 15. | 野口 博司，藤井 匠，○濱田 繁, 難燃性マグネシウム合金の疲労特性とその応用, 社団法人日本材料学会 疲労部門委員会 第75回組織構造分科会, 2008.03. |
| 16. | ○Shigeru HAMADA, Katsu OHNISHI, Hideaki NISHIKAWA, Development of hydrogen measurement method by SIMS, International Hydrogen Energy Development Forum 2008, 2008.02. |
| 17. | ○濱田 繁，橋爪 健二，中浦 寛之, 微小多結晶シリコン構造体のばらつきに及ぼす結晶方位の影響, 社団法人日本材料学会 第13回破壊力学シンポジウム, 2007.12. |
| 18. | ○Shigeru Hamada and Kenji Hasizume, Strength Reliability of Micro Polycrystalline Silicon Structure, International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2007 (ATEM'07), 2007.09. |
| 19. | ○S. Hamada and K. Hashizume, Strength Reliability of Micro Polycrystalline Silicon Structure, 10th International Conference on The Mechanical Behavior of Materials (ICM10), 2007.05. |
| 20. | 野口 博司，森重利紀，藤井 匠，川添 宇昭，○濱田 繁, 軽金属における微小き裂についての下限界応力拡大係数幅予測式提案, 社団法人日本材料学会第56期学術講演会, 2007.05. |
| 21. | 濱田繁，森重利紀，川添宇昭，藤井匠，野口博司, 切欠きをもつ難燃性マグネシウム合金の疲労強度, 第28回 疲労シンポジウム, 2006.10. |
| 22. | 濱田繁，橋爪健二，野口博司，片桐大輔, 微小多結晶シリコン構造体の強度信頼性, 第3回 マイクロマテリアルシンポジウム, 2006.09. |
学会活動
所属学会名
一般社団法人 軽金属学会
一般社団法人 日本塑性加工学会
公益社団法人 自動車技術会
一般社団法人 日本鉄鋼協会
一般社団法人 電気学会
公益社団法人 日本材料学会
一般社団法人 日本機械学会
学協会役員等への就任
2021.04～2022.03, 公益社団法人 日本材料学会, 学会賞専門審査委員.
2022.04～2023.03, 一般社団法人 日本機械学会 九州支部, 幹事.
2021.04～2023.03, 一般社団法人 日本機械学会, 運営委員.
2015.04～2016.03, 一般社団法人 日本機械学会 九州支部, 商議員.
2015.04～2016.03, 一般社団法人 日本機械学会 九州支部, 福岡西地区長.
2015.04～2016.03, 一般社団法人 日本機械学会 九州支部, 幹事.
2011.04～2012.03, 一般社団法人 日本機械学会, 運営委員.
2011.04～2012.03, 一般社団法人 日本機械学会, 運営委員.
2006.12～2012.03, 社団法人 日本材料学会, 幹事.
2002.04～2005.03, 社団法人 日本材料学会.
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2019.11.02～2019.11.04, 日本機械学会M&M2019, 実行委員.
2018.03.16～2018.03.16, 日本機械学会 九州支部 第７１期 総会・講演会, 実行委員（会計，受付担当）.
2016.09.12～2016.09.14, 2016 年度日本機械学会年次大会, 実行委員.
2016.09.12～2016.09.14, 2016 年度日本機械学会年次大会, 座長（Chairmanship）.
2016.02.04～2016.02.04, Joint HYDROGENIUS and I2CNER International Workshop on Hydrogen-Materials Interactions 2016, 座長（Chairmanship）.
2013.06.17～2013.06.21, 13th International Conference on Fracture, 座長（Chairmanship）.
2012.09.13～2012.09.15, The Sixth KAIST-Kyushu University Joint Workshop on Frontiers in Mechanical and Aerospace Engineering, 座長（Chairmanship）.
2011.03.17～2011.03.17, 日本機械学会九州支部第64期総会・講演会, 座長（Chairmanship）.
2009.03.18～2009.03.18, 日本機械学会九州支部第62期総会・講演会, 座長（Chairmanship）.
2008.09.23～2008.09.24, 日本材料学会 第4回マイクロマテリアルシンポジウム, 座長（Chairmanship）.
2008.09.16～2008.09.18, 日本機械学会 M&M2008材料力学カンファレンス, 座長（Chairmanship）.
2007.10.24～2007.10.24, 社団法人日本機械学会M&M2007材料力学カンファレンス, 座長（Chairmanship）.
2007.05.28～2007.05.28, 10th International Conference on The Mechanical Behavior of Materials (ICM10), 座長（Chairmanship）.
2016.09.11～2016.09.14, 一般社団法人日本機械学会 材料力学部門 年次大会（2016年度）担当委員会, 委員.
2016.09.11～2016.09.14, 一般社団法人日本機械学会 2016年度年次大会, 実行委員会 委員.
2012.09.13～2013.09.15, The Sixth KAIST-Kyushu University Joint Workshop on Frontiers in Mechanical and Aerospace Engineering, 委員.
2011.07.16～2011.07.18, 日本機械学会平成23年度材料力学カンファレンス, 委員.
学術論文等の審査
| 年度 | 外国語雑誌査読論文数 | 日本語雑誌査読論文数 | 国際会議録査読論文数 | 国内会議録査読論文数 | 合計 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2023年度 | 29 | 4 | 0 | 0 | 33 |
| 2022年度 | 20 | 2 | 0 | 0 | 22 |
| 2021年度 | 17 | 2 | 0 | 0 | 19 |
| 2020年度 | 18 | 1 | 0 | 0 | 19 |
| 2019年度 | 12 | 2 | 0 | 0 | 14 |
| 2018年度 | 20 | 2 | 0 | 0 | 22 |
| 2017年度 | 10 | 1 | 0 | 0 | 11 |
| 2016年度 | 9 | 2 | 0 | 0 | 11 |
| 2015年度 | 5 | 0 | 0 | 0 | 5 |
| 2014年度 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 2013年度 | 1 | 2 | 0 | 0 | 3 |
| 2012年度 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 2011年度 | 2 | 3 | 2 | 0 | 7 |
| 2010年度 | 1 | 0 | 2 | 0 | 3 |
| 2009年度 | 2 | 0 | 0 | 0 | 2 |
| 2008年度 | 1 | 3 | 0 | 0 | 4 |
| 2007年度 | 1 | 3 | 6 | 0 | 10 |
| 2006年度 | 2 | 4 | 0 | 0 | 6 |
その他の研究活動
受賞
平成17年度日本材料学会技術賞受賞, 社団法人 日本材料学会技術賞, 2006.05.
研究資金
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2022年度～2024年度, 基盤研究(C), 代表, 純モードII繰返し負荷における損傷蓄積過程のその場観察手法開発.
2017年度～2020年度, 基盤研究(S), 分担, 常識を破る鉄鋼材料の疲労特性:疲労き裂研究の新機軸.
2012年度～2014年度, 基盤研究(C), 代表, せん断型疲労き裂進展に及ぼす環境の影響解明と大型風力発電機増速機疲労設計への応用.
2006年度～2007年度, 基盤研究(B), 分担, 燃料電池システム構成材料の超長時間疲労強度に及ぼす高圧水素ガス雰囲気の影響.
競争的資金(受託研究を含む)の採択状況
2020年度～2021年度, 研究成果最適展開支援プログラム（JST）, 分担, 積層造形用の難燃性マグネシウム合金粉末と最適な造形プロセスの開発.
2013年度～2013年度, 文部科学省（プロジェクト分）「産学官地域連携による水素社会実証研究」, 代表, 水素ステーション用高圧容器・配管材料の安全設計
.
.
2012年度～2012年度, 文部科学省（プロジェクト分）「産学官地域連携による水素社会実証研究」, 代表, 水素ステーション用高圧容器・配管材料の安全設計
.
.
2011年度～2011年度, 文部科学省特別経費事業「産学官地域連携による水素社会実証研究」, 代表, 水素ステーション圧力容器・配管の安全設計
.
.
2009年度～2011年度, 経産省戦略的基盤技術高度化支援事業, 分担, 耐熱・難燃性マグネシウム合金鋳造によるパワートレイン耐熱部材の開発.
2010年度～2010年度, 文部科学省特別経費事業「産学官地域連携による水素社会実証研究」, 代表, Block-HELPメカニズム応用低炭素鋼配管の実証
.
.
2010年度～2010年度, 文部科学省特別経費事業「産学官地域連携による水素社会実証研究」, 代表, 水素ステーション圧力容器の健全性評価
.
.
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