基于动刚度法的水面船舶桨-轴-船体耦合系统

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作者 伦宇博 李增光 《造船技术》 2024年第2期30-34,62,共6页

为分析在低频段内船体两侧螺旋桨激励相位差对船体振动的影响,基于动刚度法建立水面船舶桨-轴-船体耦合系统的横向振动3梁耦合模型。将动刚度法的计算结果与有限元法进行对比,表明动刚度法具有良好的精度。分析桨-轴-船体耦合系统的垂... 为分析在低频段内船体两侧螺旋桨激励相位差对船体振动的影响,基于动刚度法建立水面船舶桨-轴-船体耦合系统的横向振动3梁耦合模型。将动刚度法的计算结果与有限元法进行对比,表明动刚度法具有良好的精度。分析桨-轴-船体耦合系统的垂向固有振动特性。在低频段内该系统主要表现为船体梁的振动,推进轴系对船体梁的固有特性影响较小。对左右双桨分别施加不同相位差的单位垂向简谐力,计算由各轴承位置输入至船体梁的功率流。结果表明,双桨激励相位差的增大会使输入至船体梁的功率流变小。因此,在对桨-轴-船体耦合系统的横向振动控制方面,应重点关注双桨激励相位差较大时的工况。 展开更多

关键词 水面船舶 船体振动 桨-轴-船体耦合统系 3梁耦合模型 动刚度法 弯扭耦合 相位差

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变厚度圆环板/圆板横向自由振动的动刚度法求解 被引量：3

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作者 朱竑祯 王纬波 +1 位作者 殷学文 高存法 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1260-1266,I0001,共8页

分别基于经典薄板理论和一阶剪切理论研究了沿半径方向变厚度的圆板及圆环板的横向自由振动,将结构离散为若干个等厚度同心圆环单元,在得出圆环单元的精确解后,通过动刚度法组装单元。应用该方法将变厚度圆板退化至等厚度板,与解析解对... 分别基于经典薄板理论和一阶剪切理论研究了沿半径方向变厚度的圆板及圆环板的横向自由振动,将结构离散为若干个等厚度同心圆环单元,在得出圆环单元的精确解后,通过动刚度法组装单元。应用该方法将变厚度圆板退化至等厚度板,与解析解对比验证了计算方法的正确性;用于计算线性或非线性变厚度板,也能与有限元三维解吻合。计算结果表明:基于一阶剪切理论和薄板理论的动刚度法计算等厚度薄板的振动均能取得与解析解完全吻合的数值解;而计算变厚度薄板时则采用基于一阶剪切理论的动刚度法更准确;与有限元法相比,本文采用的动刚度法划分单元少,具有较高的计算效率,尤其在工程中的大型板结构振动方面有较好的应用前景。 展开更多

关键词 变厚度圆板/环板 横向振动 动刚度法

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动刚度法在既有桥梁桩基础状态评估中的应用研究 被引量：5

3

作者 李权福 王振卿 刘建磊 《铁道建筑》 北大核心 2014年第5期27-30,共4页

由于正常运营的需要及各种条件的制约,新建桥梁基桩常用的检测方法(如静载试验法、高应变法、低应变法、超声波法及取芯法等)在既有桥梁中均难以实施,且其检测结果亦不足以全面评估基桩状况。本文提出的动刚度法,通过安装于桩顶位置的... 由于正常运营的需要及各种条件的制约,新建桥梁基桩常用的检测方法(如静载试验法、高应变法、低应变法、超声波法及取芯法等)在既有桥梁中均难以实施,且其检测结果亦不足以全面评估基桩状况。本文提出的动刚度法,通过安装于桩顶位置的传感器采集激振力作用下桩土系统响应信号,分析绘制导纳随频率变化曲线,并由此推算基桩承载力;辅以取芯法、低应变法等检测手段进行验证,对某高速公路承载力不明确的部分既有基桩进行检测和理论分析,给出了这些基桩的实际承载力。检测结果表明,在正常运营的条件下,采用这一方法对在役基桩进行无损检测可以较好地评估基桩的承载能力,该方法对同类基桩的检测评定具有足够的精度。 展开更多

关键词 基桩检测 动刚度法 承载力

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利用动刚度法评价营运高速公路桥梁桩基承载力 被引量：2

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作者 孙晓立 刘建磊 《广东公路交通》 2013年第6期6-10,20,共6页

地震、软土侧向位移、船舶撞击、桩基施工质量不佳等均会导致营运高速公路桥梁桩基出现损伤,有必要选择合适的检测方法确定营运高速公路桥梁桩基承载力。然而,常规的静载试验较难应用于测试营运高速公路桥梁桩基的承载力。基于瞬态导纳... 地震、软土侧向位移、船舶撞击、桩基施工质量不佳等均会导致营运高速公路桥梁桩基出现损伤,有必要选择合适的检测方法确定营运高速公路桥梁桩基承载力。然而,常规的静载试验较难应用于测试营运高速公路桥梁桩基的承载力。基于瞬态导纳法理论,提出利用动刚度法评价营运高速公路桥梁桩基的承载力。为了评价动刚度法的实际应用效果,将其用于检测广东省某营运高速公路特大桥桩基的承载力。采用取芯法并结合承载力验算结果对动刚度测试方法进行了验证,验证结果表明:相同类型的基桩动刚度的大小直接反应了其承载力的大小,基桩桩身质量越差,动刚度值相应越小。 展开更多

关键词 动刚度法 营运 高速公路 桥梁 桩基 承载力

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基于动刚度法的桨-轴-壳耦合结构振动特性

5

作者 朱军超 刘赟 +1 位作者 王之昊 张春雨 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2022年第6期78-83,162,共7页

桨-轴系统是水下航行器壳体振动与声辐射的主要激励源之一。文章建立桨-轴-壳耦合系统的动力学模型及分析方法,基于分块化建模思想,将耦合结构划分为桨-轴轴系及耦合壳体部分。在桨-轴部分中包含螺旋桨、轴以及轴承基座,分别用质量块、... 桨-轴系统是水下航行器壳体振动与声辐射的主要激励源之一。文章建立桨-轴-壳耦合系统的动力学模型及分析方法,基于分块化建模思想,将耦合结构划分为桨-轴轴系及耦合壳体部分。在桨-轴部分中包含螺旋桨、轴以及轴承基座,分别用质量块、实心杆单元和弹簧-质量-阻尼系统模型,根据子单元连续条件,推导轴系部分动刚度矩阵。耦合壳体部分系统包含锥壳、圆柱壳、环肋板等构件,基于经典薄壳理论建立耦合壳体的动刚度模型。将轴承基座直接与组合壳体中艉部支撑端板连接,承载来自螺旋桨的纵向载荷,计算分析纵向载荷作用下轴系-艇体耦合结构的动力学响应特性。与有限元法计算结果相比较,验证了建模方法的正确性及可靠性。 展开更多

关键词 动刚度法 桨-轴轴系 耦合壳体 振动特性

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船舶结构振动的动刚度法应用

6

作者 李旭阁 殷学文 魏子天 《中国水运（下半月）》 2023年第2期1-3,共3页

为了解决传统有限元法在船舶结构动力学问题中的不足,文中将结构声辐射理论与动刚度法建模理论相结合,发展了带流体负载的加筋板结构的动刚度法。首先建立了一种同时考虑板面内振动和弯曲振动的动刚度建模方法,可用于模拟组合板中耦合... 为了解决传统有限元法在船舶结构动力学问题中的不足,文中将结构声辐射理论与动刚度法建模理论相结合,发展了带流体负载的加筋板结构的动刚度法。首先建立了一种同时考虑板面内振动和弯曲振动的动刚度建模方法,可用于模拟组合板中耦合处的波转换。然后建立了带异型截面梁的动刚度法,其考虑了板和梁的拉压、弯曲和扭转。此外,还将由结构振动诱发的流体负载以辐射阻抗的方式的形式引入,建立了带流体负载的动刚度法。最后,文中将动刚度法推广到组合板结构的振动传递问题中,通过与有限元方法的对比验证说明该方法的巨大应用潜力。 展开更多

关键词 动刚度法 有限元法 功率流 加筋梁 船舶结构

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基于动刚度法的轨道车辆型材结构声振特性仿真分析

7

作者 汪宏楠 肖新标 +2 位作者 徐治强 周顺元 赵明花 《机械》 2023年第9期22-30,共9页

轨道车辆型材结构声振特性仿真分析通常采用数值方法,计算成本较高。本文将型材结构等效成正交各向异性板,基于动刚度法建立了正交各向异性板的动刚度振动模型,计算分析了正交各向异性板的固有频率和模态振型,以及强迫振动下的振动响应... 轨道车辆型材结构声振特性仿真分析通常采用数值方法,计算成本较高。本文将型材结构等效成正交各向异性板,基于动刚度法建立了正交各向异性板的动刚度振动模型,计算分析了正交各向异性板的固有频率和模态振型,以及强迫振动下的振动响应,并验证了计算结果的正确性。接着基于Rayleigh积分公式将动刚度振动模型与空气流体耦合研究了型材结构的声辐射特性,并将等效模型的辐射声压和辐射声功率与混合有限元-边界元模型计算出来的结果进行了对比。计算对比结果表明:该方法可为有效预测型材结构振动声辐射特性提供指导。 展开更多

关键词 动刚度法 Rayleigh积分 型材结构 正交各向异性板 振动 声辐射特性

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既有公路桥墩基础动刚度法检测模型试验研究

8

作者 潘玲 陈思文 +2 位作者 罗志光 钟鼎文 胡圣江 《广东公路交通》 2015年第5期13-18,共6页

通过模型试验研究动刚度数值的变化与基桩缺陷情况之间的内在联系,建立缺陷对基桩动刚度影响特征的相对变化规律,探讨既有桥墩基桩缺陷对基桩动刚度的影响特征。并对部分模型基桩进行了静载试验,得到了基桩的承载力特征值和试验场地的... 通过模型试验研究动刚度数值的变化与基桩缺陷情况之间的内在联系,建立缺陷对基桩动刚度影响特征的相对变化规律,探讨既有桥墩基桩缺陷对基桩动刚度的影响特征。并对部分模型基桩进行了静载试验,得到了基桩的承载力特征值和试验场地的动静刚度对比系数,为建立基于动刚度法的既有公路桥墩基础检测及安全性能综合评估方法提供参考。 展开更多

关键词 动刚度法 桥梁 基桩 缺陷 承载力

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充液弯管连续/离散模型振动的动刚度解法 被引量：1

9

作者 朱竑祯 王纬波 +1 位作者 殷学文 高存法 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期528-535,共8页

由充液弯管三维振动模型切入,应用动刚度法构建了弯管及直管单元的振动求解方法,进而用于组装求解充液管系的振动,可同时适用于含弯管单元的连续模型或只含直管单元的离散模型;通过算例对比,证明动刚度法比传递矩阵法和有限元法在计算... 由充液弯管三维振动模型切入,应用动刚度法构建了弯管及直管单元的振动求解方法,进而用于组装求解充液管系的振动,可同时适用于含弯管单元的连续模型或只含直管单元的离散模型;通过算例对比,证明动刚度法比传递矩阵法和有限元法在计算效率和精度上有所提升;与充液L型管道振动实验测得的加速度频响曲线对比,验证了本文对于管道组装的计算方法的有效性,此外还分析了连续模型和离散模型的区别及适用范围。 展开更多

关键词 动刚度法 充液管道 振动 弯管 计算效率

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吊索动力特性分析方法与工程应用

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作者 廖霞 顾民杰 +2 位作者 赵荣欣 淡丹辉 韩飞 《城市道桥与防洪》 2024年第10期255-259,M0024,共6页

吊索作为索承桥梁的重要受力构件,决定着桥梁的承载力和耐久性,研究其动力特性对悬索桥和拱桥的设计和运营维护具有极大意义。首先运用动刚度法(DSM)得到了吊索在任意边界条件下的频率方程,并结合Wittrick-Williams(W-W)算法,提出了吊... 吊索作为索承桥梁的重要受力构件,决定着桥梁的承载力和耐久性,研究其动力特性对悬索桥和拱桥的设计和运营维护具有极大意义。首先运用动刚度法(DSM)得到了吊索在任意边界条件下的频率方程,并结合Wittrick-Williams(W-W)算法,提出了吊索振动模态频率精确的计算方法,形成了一套适用于吊索动力特性分析的精细化分析理论;其次利用模型参数退化、文献方法以及有限元建模求解来进行准确性验证;最后通过与明州大桥实测数据对比表明该分析理论在实际工程中具有较好的可行性。该理论体系为吊索动力特性的进一步研究提供了参考,并在一定程度上指导实际工程吊索的设计和监测。 展开更多

关键词 吊索 动力特性 动刚度法 Wittrick-Williams算法 模态频率

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整个螺栓结合部的法向连接动刚度及试验验证 被引量：7

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作者 田红亮 赵春华 +3 位作者 朱大林 秦红玲 刘芙蓉 刘先名 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期31-36,共6页

根据一种修正双变量Weierstrass-Mandelbrot函数,获得了整个螺栓结合部法向连接动刚度的解析解.采用等效表面的结构函数,给出了识别结合部分形维数、分形粗糙度的理论与试验方法.以风电机组五面体加工中心上的横梁-导轨结合部为对象,以... 根据一种修正双变量Weierstrass-Mandelbrot函数,获得了整个螺栓结合部法向连接动刚度的解析解.采用等效表面的结构函数,给出了识别结合部分形维数、分形粗糙度的理论与试验方法.以风电机组五面体加工中心上的横梁-导轨结合部为对象,以测试试件的试验模态为基准,按照相似振型相关分析和固有频率定量比较的原则,对整个螺栓结合部法向连接动刚度的理论解进行了验证,结果表明,理论模型的振型与试验振型相吻合,理论的固有频率与试验的相对误差在-4.3%～5.1%之间. 展开更多

关键词 螺栓结合部 法向连接动刚度 振型相关分析 频率响应函数

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基于动刚度功率流法的组合板结构振动特性分析 被引量：1

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作者 钟奎奎 李江涛 +1 位作者 吴文伟 李慧 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期1360-1368,共9页

本文采用动刚度功率法,计入面内振动和面外振动,分析了组合板结构的振动特性。首先采用动刚度法研究了L型板在均匀激励下的位移空间分布及频率响应,并与有限元结果进行了对比验证。然后,以双层底结构为例,采用动刚度功率流法分析了不同... 本文采用动刚度功率法,计入面内振动和面外振动,分析了组合板结构的振动特性。首先采用动刚度法研究了L型板在均匀激励下的位移空间分布及频率响应,并与有限元结果进行了对比验证。然后,以双层底结构为例,采用动刚度功率流法分析了不同激励条件下其振动响应及功率流。结果表明,动刚度功率流法可以清晰地给出复杂结构内的功率流信息,对于研究复杂板架结构的动力学特性、振动传递及波形转换等的力学机理有重要参考价值。 展开更多

关键词 动刚度功率流法 L型板 双层底 有限元

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基于BP-Network的机械结合面法向动刚度模拟方法的研究 被引量：1

13

作者 华珍 王效岳 张学良 《山东工业大学学报》 2001年第3期268-271,282,共5页

分析了影响机械结合面法向动刚度的因素 ,讨论了其特性的定量描述并提出了虚拟特性定量描述法 应用BP(BackPropagation)神经网络给出了建立机械结合面与其基本影响因素间非线性关系的方法 。

关键词 BP网络 机械结合面 法向动刚度 模拟方法 机械设计 动态特性

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基于TPA和遗传算法的动力总成悬置系统优化设计 被引量：9

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作者 潘公宇 付博文 +3 位作者 王功强 陈清爽 朱瑞 李东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第14期279-286,共8页

针对某前置前驱(FF)的乘用车的怠速抖动问题,提出了基于传递路径分析(TPA)和遗传算法的动力总成悬置系统优化设计方法。利用TPA技术,将悬置系统固有特性和车内目标点振动响应相联系,并综合利用悬置系统6自由度模型,考虑其解耦率和固有... 针对某前置前驱(FF)的乘用车的怠速抖动问题,提出了基于传递路径分析(TPA)和遗传算法的动力总成悬置系统优化设计方法。利用TPA技术,将悬置系统固有特性和车内目标点振动响应相联系,并综合利用悬置系统6自由度模型,考虑其解耦率和固有频率分布,建立了悬置系统优化数学模型,进而利用NSGA-II遗传算法对其进行多目标优化,获取最优的刚度参数,通过悬置试制,进行整车匹配测试。实验结果表明,优化后的悬置系统隔振性能大幅提升,车内目标的振动响应量表现较优,有效解决了乘用车的怠速抖动问题,验证了所提出的优化方法的有效性。 展开更多

关键词 动刚度法 能量解耦 遗传算法 刚度优化

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用等效动刚度系数法预测挠性转子的残余振动

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作者 鞠彦忠 陈建华 韩余才 《东北电力学院学报》 1998年第4期66-70,共5页

用一种新的方法—等效动刚度系数法对转子的动平衡进行了研究。对转子系统只需一次加重便可预测出各组配重的残余振动，方便地找到最合适的配重。对２００ＭＷ机组的成功应用证明了方法是正确和有效的。

关键词 动刚度系数法 残余振动 挠性转子 发电机组 预测

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对边简支功能梯度板振动功率流特性分析 被引量：4

16

作者 吴江海 朱竑祯 +1 位作者 安方 殷学文 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期1229-1237,共9页

本文利用动刚度法对对边简支的功能梯度矩形板的横向振动进行求解,并进一步研究受点简谐力作用下板的输入功率流与功率流传播特性,通过可视化的功率流矢量图与流线图分析了边界条件与功能梯度板材料结构参数对整板固有频率、板内功率流... 本文利用动刚度法对对边简支的功能梯度矩形板的横向振动进行求解,并进一步研究受点简谐力作用下板的输入功率流与功率流传播特性,通过可视化的功率流矢量图与流线图分析了边界条件与功能梯度板材料结构参数对整板固有频率、板内功率流传递特性的影响。计算结果表明:刚度越大,板内能量漩涡越小,能量呈单向流动,频率越高,板内漩涡结构越复杂。 展开更多

关键词 功能梯度板 振动功率流 动刚度法

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基于分层模型的功能梯度输流管道耦合振动 被引量：9

17

作者 朱竑祯 王纬波 +1 位作者 殷学文 高存法 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第20期203-209,259,共8页

基于Timoshenko梁模型,研究了材料属性沿管道壁厚方向呈梯度变化的输流管道的耦合振动。沿厚度方向将功能梯度材料离散为若干层均质材料;考虑流体在轴向的可压缩性及管壁与流体间的摩擦,通过Hamilton原理及流体动量方程、连续方程建立... 基于Timoshenko梁模型,研究了材料属性沿管道壁厚方向呈梯度变化的输流管道的耦合振动。沿厚度方向将功能梯度材料离散为若干层均质材料;考虑流体在轴向的可压缩性及管壁与流体间的摩擦,通过Hamilton原理及流体动量方程、连续方程建立了功能梯度输流管道的耦合振动模型;采用动刚度法对管道单元进行求解,并通过算例分析了功能梯度材料的梯度指数变化对管道动态特性的影响。 展开更多

关键词 梁模型 功能梯度 耦合振动 动刚度法

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多跨连续梁的振动 被引量：3

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作者 何朝晖 廖林清 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 1995年第4期68-76,共9页

以Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ－Ｅｕｌａｒ梁和Ｔｉｍｕｓｈｅｎｋｏ梁的理论为基础，用动刚度法系统地研究了各种类型连续梁的振动问题，获得了一些有价值的振动特性。通过研究可以看到：动刚度法是目前求解连续梁振动的一种有效而简便的方法。

关键词 连续梁 振动特性 动刚度法

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车辆动力总成传递路径分析 被引量：4

19

作者 蒋延国 《机电技术》 2014年第1期62-64,共3页

传递路径分析(TPA)技术是基于频响函数(FRF)的一种故障诊断方法。此方法的模型中一般是把整个系统划分成几个较为独立的子结构,每个子结构都以频响函数来表征其结构特性,各子结构之间通过各种弹性元件相连接来传递信息。文中主要介绍TP... 传递路径分析(TPA)技术是基于频响函数(FRF)的一种故障诊断方法。此方法的模型中一般是把整个系统划分成几个较为独立的子结构,每个子结构都以频响函数来表征其结构特性,各子结构之间通过各种弹性元件相连接来传递信息。文中主要介绍TPA工况测量及结构声学传递函数测量,运用LMS TestLab对某动力总成进行贡献度分析,探寻动力总成悬置对车内噪音的贡献度。 展开更多

关键词 传递路径分析 动刚度法 逆矩阵法 直接测量法

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重型卡车驾驶室悬置动态载荷的识别分析

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作者 支保京 邓超 邵林 《汽车实用技术》 2016年第2期63-66,共4页

在车辆NVH性能的仿真分析中,准确获取实际车辆运行中的车身悬置上端动态载荷力是十分关键的,该动态载荷力的精确性将直接影响NVH计算分析结果。在文章中介绍了利用动刚度法和逆矩阵法得到怠速工况下传递到车身的力,并将两种计算得到的... 在车辆NVH性能的仿真分析中,准确获取实际车辆运行中的车身悬置上端动态载荷力是十分关键的,该动态载荷力的精确性将直接影响NVH计算分析结果。在文章中介绍了利用动刚度法和逆矩阵法得到怠速工况下传递到车身的力,并将两种计算得到的载荷进行相互校核,确保结果的准确性。 展开更多

关键词 NVH 载荷力识别 重型卡车 动刚度法 逆矩阵法

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