abaqus有限元計(jì)算的案例
Abaqus接觸非線性在有限元計(jì)算分析中的應(yīng)用 附莊茁ABAQUS非線性有限元分析與實(shí)例下載
來源：有限元在線
ABAQUS的非線性主要在有三種：幾何非線性，材料非線性以及接觸非線性。接觸非線性在ABAQUS的有限元計(jì)算分析中應(yīng)用非常廣泛，特別是動(dòng)態(tài)顯式的求解，只要模型中包含兩個(gè)以上相互接觸的部件，就要用到接觸非線性。
ABAQUS接觸非線性的設(shè)置主要在Interation模塊中完成，設(shè)置接觸的屬性時(shí)，可以設(shè)置摩擦系數(shù)，阻尼系數(shù)，損壞，失效準(zhǔn)則等非線性參數(shù)，如圖1所示。
如圖2所示，在接觸定義界面，可以選擇通用接觸、面-面接觸、自接觸等各種非線性接觸方式。
在接觸編輯界面，可以選擇機(jī)械約束方式為運(yùn)動(dòng)學(xué)接觸算法，或是懲罰接觸方式，還可選擇滑移方式為有限滑移或小滑移，如圖3所示。
這是對(duì)模型定義非線性接觸后得到的分析結(jié)果，以供參考。
下載地址：莊茁ABAQUS非線性有限元分析與實(shí)例
展開 ABAQUS接觸非線性在有限元計(jì)算分析中的應(yīng)用
ABAQUS的非線性主要在有三種：幾何非線性，材料非線性以及接觸非線性。接觸非線性在ABAQUS的有限元計(jì)算分析中應(yīng)用非常廣泛，特別是動(dòng)態(tài)顯式的求解，只要模型中包含兩個(gè)以上相互接觸的部件，就要用到接觸非線性。
ABAQUS接觸非線性的設(shè)置主要在Interation模塊中完成，設(shè)置接觸的屬性時(shí)，可以設(shè)置摩擦系數(shù)，阻尼系數(shù)，損壞，失效準(zhǔn)則等非線性參數(shù)，如圖1所示。
如圖2所示，在接觸定義界面，可以選擇通用接觸、面-面接觸、自接觸等各種非線性接觸方式。
在接觸編輯界面，可以選擇機(jī)械約束方式為運(yùn)動(dòng)學(xué)接觸算法，或是懲罰接觸方式，還可選擇滑移方式為有限滑移或小滑移，如圖3所示。
這是對(duì)模型定義非線性接觸后得到的分析結(jié)果，以供參考。
ABAQUS接觸非線性在有限元計(jì)算分析中的應(yīng)用.pdf
展開 Abaqus擴(kuò)展有限元法計(jì)算三維裂紋的擴(kuò)展Step by Step ￥3
Abaqus擴(kuò)展有限元法計(jì)算三維裂紋的擴(kuò)展-01-20.pdf
基于ABAQUS的交流電驅(qū)動(dòng)下壓電復(fù)合結(jié)構(gòu)有限元分析
一、PZT的本構(gòu)模型
根據(jù)Zhou等人的研究，壓電材料第一種形式的本構(gòu)方程為：
對(duì)于三維正交各向異性結(jié)構(gòu)，其剛度系數(shù)矩陣、壓電系數(shù)矩陣、介電系數(shù)矩陣如下所示，本構(gòu)方程寫成矩陣形式：
二、交流電驅(qū)動(dòng)的壓電結(jié)構(gòu)有限元仿真
1.應(yīng)用背景簡(jiǎn)介
以面向變體機(jī)翼應(yīng)用的壓電復(fù)合結(jié)構(gòu)為例，如圖1所示，變形所需的機(jī)械能由每個(gè)機(jī)翼上的三組壓電元件提供。這些驅(qū)動(dòng)器沿翼展均勻分布，以實(shí)現(xiàn)沿翼展撓度幅值的主動(dòng)控制。壓電元件除了為機(jī)翼的變形提供機(jī)械能外，還增加了整體結(jié)構(gòu)的剛度，提高了承載能力。
2.有限元模型建立
將上述變體機(jī)翼進(jìn)行簡(jiǎn)化，建立圖2所示的壓電復(fù)合結(jié)構(gòu)有限元模型，單位制采用m-kg-N-s?；w選用金屬矩形板，彈性模量為70GPa，泊松比為0.3，尺寸為1×0.2×0.02(m)，選擇進(jìn)行C3D8R單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分；壓電片材料選用PZT-5，采用上述壓電本構(gòu)模型，尺寸為0.1×0.1×0.01(m)。
3.邊界條件設(shè)置
邊界條件為基體板左側(cè)固定端約束，右端自由，壓電片上下表面施加5個(gè)周期的220V正弦交流電，如圖3所示。定義分析步，打開幾何非線性開關(guān)，設(shè)置步長(zhǎng)為100s，每間隔1s輸出一組結(jié)果，采用動(dòng)力學(xué)隱式求解方法。
4.計(jì)算結(jié)果
通過ABAQUS有限元計(jì)算可以得到壓電復(fù)合結(jié)構(gòu)的正弦振動(dòng)響應(yīng)結(jié)果，如圖4所示，動(dòng)態(tài)圖展示了壓電復(fù)合結(jié)構(gòu)在交流電作用下動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。圖5為基體板自由端某一節(jié)點(diǎn)位移時(shí)域曲線。
最后，有相關(guān)需求歡迎通過公眾號(hào)“320科技工作室”與我們聯(lián)絡(luò)。
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abaqus形狀記憶聚合物結(jié)構(gòu)的熱-力學(xué)有限元模擬
為了研究形狀記憶聚合物相關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀記憶過程，以往常常需要使用Fortran語言去編寫復(fù)雜繁瑣UMAT(用戶材料子程序)，現(xiàn)在本人采用了一種適合對(duì)SMP復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元模擬的方法，該方法不需要寫umat子程序，分別利用有限元仿真軟件ABAQUS中內(nèi)置的廣義Maxwell模型和Neo-Hookean模型來描述材料的粘彈性行為和超彈性行為。然后針對(duì)SMP的板結(jié)構(gòu)，通過ABAQUS軟件對(duì)它們的形狀記憶過程進(jìn)行了有限元模擬分析，得到了應(yīng)力-應(yīng)變-溫度三者間的關(guān)系。模擬結(jié)果表明：本文介紹的這種新方法能夠準(zhǔn)確地模擬SMP的形狀記憶過程。
一、SMP熱粘彈性本構(gòu)模型
根據(jù)Tobushi等人的研究，得到了用應(yīng)力率表示應(yīng)變率的微分形式的SMP力學(xué)一維本構(gòu)方程：
二、SMP板結(jié)構(gòu)的有限元模擬
1、有限元模型建立
在ABAQUS中建立SMP平面板模型如圖1所示，尺寸為100mm×40mm，選擇Shell進(jìn)行建模，指定厚度為5mm。網(wǎng)格劃分一共有160個(gè)單元，從計(jì)算效率考慮，每一個(gè)單元尺寸設(shè)置為2mm，采用S4R殼單元，即為四節(jié)點(diǎn)減縮積分殼單元，計(jì)算方式采用Full-Newton求解法。
圖1 有限元模型
在相互作用模塊，需要將板的兩個(gè)短邊分別耦合到兩個(gè)控制點(diǎn)，控制點(diǎn)與邊之間設(shè)置MPC-beam耦合，圖1中的RP-1和RP-2分別為兩邊的控制點(diǎn)。材料屬性設(shè)置用到了SMP本構(gòu)模型。
2、分析過程設(shè)置
分為四個(gè)步驟：高溫變形、應(yīng)力凍結(jié)、低溫卸載和升溫恢復(fù)。具體步驟如下所述：
(1) 初始階段：將RP-1上的U2、U3、UR1和UR3自由度約束住，將RP-2上的U1、U2、U3、UR1和UR3自由度約束住，設(shè)置預(yù)定義溫度場(chǎng)。
展開 ABAQUS有限元分析應(yīng)用計(jì)算特點(diǎn)及硬件配置探討（20190522）
ABAQUS軟件介紹
ABAQUS是一款功能強(qiáng)大的有限元分析軟件，它可以分析復(fù)雜的固體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng)，特別是能夠駕馭非常龐大復(fù)雜的問題和模擬高度非線性問題。ABAQUS可做單一零件的力學(xué)和多物理場(chǎng)的分析，還可做系統(tǒng)級(jí)的分析和研究。
2. ABAQUS求解器
ABAQUS在大量的高科技產(chǎn)品研究中都發(fā)揮著巨大的作用，它有兩個(gè)主求解器模塊— ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。
l ABAQUS/Standard的并行求解器包括：具有動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡功能的并行直接稀疏矩陣求解器、基于區(qū)域分解的并行迭代求解器和并行Lanczos特征值求解器；
l ABAQUS/Explicit的并行求解器也是基于區(qū)域分解的，
3．ABAQUS并行計(jì)算特點(diǎn)
ABAQUS支持Threads和MPI兩種模式的并行。Threads模式在SMP架構(gòu)的圖形工作站上運(yùn)行，而MPI模式在分布式集群系統(tǒng)上運(yùn)行。
展開 ABAQUS橡膠工業(yè)中有限元計(jì)算問題過盈配合
摘要：本文分析了過盈配合的有限元計(jì)算時(shí)用到超彈性本構(gòu)時(shí)可壓縮性對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響情況，得到在過盈配合中必須考慮這種可壓縮性的結(jié)論并分析考慮可壓縮性的原因。
1、引言
過盈配合是橡膠工業(yè)中的一種常見的配合方式。橡膠為超彈性材料，有限元計(jì)算中通常假定為不可壓或者幾乎不可壓。本文首先給出一種不可壓橡膠模型過盈配合的理論解，并與ABAQUS 計(jì)算解進(jìn)行比較。進(jìn)一步本文探討過盈配合中假定橡膠不可壓時(shí)遇到的問題， 提出處理過盈配合中橡膠計(jì)算的方法。
2、可壓模型理論解與 ABAQUS 數(shù)值解的比較
2.1、理論解
理論解模型如圖 1，內(nèi)層為鋼，中間不可壓橡膠，最外層為鋼給出橡膠和橡膠之間的過盈量求整個(gè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)假設(shè)平面應(yīng)變狀態(tài)。
本構(gòu)方程：
對(duì)于鋼：
對(duì)于橡膠：
2.1 材料性質(zhì)：
鋼：E=210000v=0.3橡膠：C10=0.461312, C20=0.01752, C30=8.8e-05 ，其余為 0，（三次多項(xiàng)式模型，材料不可壓縮）
2.2.2 幾何特性
如圖 2 所示， R59.50 為內(nèi)層鋼的半徑和中間層橡膠的內(nèi)徑， R73.00 為中間層橡膠的外徑，R71.10 為外層鋼的內(nèi)徑， R80.00 為外層鋼的外徑。
展開 有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式研究系列27： Abaqus內(nèi)部計(jì)算和顯示的應(yīng)變
（原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）
==概述==
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎(chǔ)及在商用有限元軟件的實(shí)現(xiàn)方式，通過
（1） 基礎(chǔ)理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結(jié)合的方式將復(fù)雜繁瑣的結(jié)構(gòu)有限元理論通過簡(jiǎn)單直觀的方式展現(xiàn)出來，同時(shí)深層次的學(xué)習(xí)有限元理論和商業(yè)軟件的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理。
有限元的理論發(fā)展了幾十年已經(jīng)相當(dāng)成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實(shí)際應(yīng)用過程中，商用CAE軟件在傳統(tǒng)的理論基礎(chǔ)上會(huì)做相應(yīng)的修正以解決工程中遇到的不同問題，且各家軟件的修正方法都不一樣，每個(gè)主流商用軟件手冊(cè)中都會(huì)注明各個(gè)單元的理論采用了哪種理論公式，但都只是提一下用什么方法修正，很多沒有具體的實(shí)現(xiàn)公式。商用軟件對(duì)外就是一個(gè)黑盒子，除了開發(fā)人員，使用人員只能在黑盒子外猜測(cè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式。
一方面我們查閱各個(gè)主流商用軟件的理論手冊(cè)并通過進(jìn)行大量的資料查閱猜測(cè)內(nèi)部修正方法，另一方面我們自己編程實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)有限元求解器，通過自研求解器和商軟的結(jié)果比較來驗(yàn)證我們的猜測(cè)，如同管中窺豹一般來研究的修正方法，從而猜測(cè)商用有限元軟件的內(nèi)部計(jì)算方法。我們關(guān)注CAE中的結(jié)構(gòu)有限元，所以主要選擇了商用結(jié)構(gòu)有限元軟件中文檔相對(duì)較完備的Abaqus來研究?jī)?nèi)部實(shí)現(xiàn)方式，同時(shí)對(duì)某些問題也會(huì)涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數(shù)學(xué)上其實(shí)并不嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)由于水平有限可能有許多的理論錯(cuò)誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機(jī)會(huì)。
展開 有限元+譜元法的高頻計(jì)算 附隨機(jī)有限元譜方法下載
考慮到線纜的自重，先用粗網(wǎng)格計(jì)算重力下的形變和內(nèi)力，作為譜元法的計(jì)算對(duì)象，然后利用譜元法進(jìn)行了波動(dòng)分析，找出故障導(dǎo)致的波動(dòng)異常，從而識(shí)別結(jié)構(gòu)異常。
下載地址：隨機(jī)有限元譜方法
【9月20-23日 北京】ABAQUS有限元分析核心技術(shù)應(yīng)用與案例實(shí)戰(zhàn)高級(jí)培訓(xùn)班
各企事業(yè)單位：
ABAQUS是一套功能強(qiáng)大的工程模擬有限元軟件，它不僅能用于模擬相對(duì)簡(jiǎn)單的線性分析，還用于模擬許多復(fù)雜的高度非線性問題。作為一種通用的模擬工具， ABAQUS不僅能用于解決結(jié)構(gòu)分析問題，還用于模擬和研究包括熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析及壓電介質(zhì)分析等廣闊領(lǐng)域中的問題;ABAQUS獨(dú)一無二的系統(tǒng)級(jí)分析功能也使其在大量的高科技產(chǎn)品研究中發(fā)揮著不可替代作用。由于 ABAQUS優(yōu)秀的分析能力和模擬復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性使得其在我國的工業(yè)和科研領(lǐng)域廣泛的采用。
為進(jìn)一步推動(dòng)高等院校、科研院所及企事業(yè)單位在ABAQUS有限元研究工作的開展，特邀請(qǐng)清華大學(xué)的高級(jí)專家共同舉辦“ABAQUS有限元分析核心技術(shù)應(yīng)用與案例實(shí)戰(zhàn)”高級(jí)培訓(xùn)班。培訓(xùn)內(nèi)容以工程中典型的實(shí)例為主線，系統(tǒng)的從實(shí)際工作中疑難出發(fā)，介紹典型問題的有限元仿真計(jì)算與分析的全過程，同時(shí)進(jìn)行深入的計(jì)算應(yīng)用討論，幫助參會(huì)人員掌握ABAQUS 這一軟件平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)問題的仿真計(jì)算與產(chǎn)品的研發(fā)工作。具體事宜如下：
一、培訓(xùn)目標(biāo)
1、充分掌握ABAQUS有限元應(yīng)用，提高ABAQUS通用有限元計(jì)算技術(shù)應(yīng)用水平；
2、能夠利用ABAQUS軟件進(jìn)行具體的項(xiàng)目和科研工作的開展及解決自己實(shí)際工程問題能力；
3、參加一次，后期本人可以免費(fèi)參加相同培訓(xùn)，不限次數(shù)、學(xué)會(huì)為止！
二、培訓(xùn)專家
中國科學(xué)院、清華大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)的高級(jí)專家。擁有多年相關(guān)科研及項(xiàng)目經(jīng)歷，長(zhǎng)期從事有限元產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)相關(guān)工作，曾先后在中國石化石油工程技術(shù)研究院、香港城市大學(xué)、清華大學(xué)從事研發(fā)工作。曾獲得教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、清華大學(xué)優(yōu)秀博士論文等獎(jiǎng)勵(lì)。主持多項(xiàng)國家級(jí)科研項(xiàng)目和企業(yè)合作研發(fā)工程項(xiàng)目，擁有豐富的科研及工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、資深的技術(shù)底蘊(yùn)和專業(yè)背景。
展開 ABAQUS的直齒圓柱齒輪模態(tài)有限元分析 附ABAQUS有限元分析常見問題解答下載
下載地址：ABAQUS有限元分析常見問題解答
abaqus有限元分析過程 附ABAQUS有限元分析常見問題解答下載
一、有限單元法的基本原理
有限單元法（The Finite ElementMethod）簡(jiǎn)稱有限元（FEM），它是利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行的一種數(shù)值分析方法。它在工程技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛，幾乎所有的彈塑性結(jié)構(gòu)靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)問題都可用它求得滿意的數(shù)值結(jié)果。
有限元方法的基本思路是：化整為零，積零為整。即應(yīng)用有限元法求解任意連續(xù)體時(shí)，應(yīng)把連續(xù)的求解區(qū)域分割成有限個(gè)單元，并在每個(gè)單元上指定有限個(gè)結(jié)點(diǎn)，假設(shè)一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)（稱插值函數(shù)）近似地表示其位移分布規(guī)律，再利用彈塑性理論中的變分原理或其他方法，建立單元結(jié)點(diǎn)的力和位移之間的力學(xué)特性關(guān)系，得到一組以結(jié)點(diǎn)位移為未知量的代數(shù)方程組，從而求解結(jié)點(diǎn)的位移分量. 進(jìn)而利用插值函數(shù)確定單元集合體上的場(chǎng)函數(shù)。由位移求出應(yīng)變, 由應(yīng)變求出應(yīng)力
二、ABAQUS有限元分析過程有限元分析過程可以分為以下幾個(gè)階段
1.建模階段:
建模階段是根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際形狀和實(shí)際工況條件建立有限元分析的計(jì)算模型――有限元模型，從而為有限元數(shù)值計(jì)算提供必要的輸入數(shù)據(jù)。有限元建模的中心任務(wù)是結(jié)構(gòu)離散，即劃分網(wǎng)格。但是還是要處理許多與之相關(guān)的工作：如結(jié)構(gòu)形式處理、集合模型建立、單元特性定義、單元質(zhì)量檢查、編號(hào)順序以及模型邊界條件的定義等。
2.計(jì)算階段:
計(jì)算階段的任務(wù)是完成有限元方法有關(guān)的數(shù)值計(jì)算。由于這一步運(yùn)算量非常大，所以這部分工作由有限元分析軟件控制并在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)完成
3.后處理階段:
它的任務(wù)是對(duì)計(jì)算輸出的結(jié)果驚醒必要的處理，并按一定方式顯示或打印出來，以便對(duì)結(jié)構(gòu)性能的好壞或設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行評(píng)估，并作為相應(yīng)的改進(jìn)或優(yōu)化，這是驚醒結(jié)構(gòu)有限元分析的目的所在。
展開 有限元仿真計(jì)算算法特點(diǎn)與計(jì)算集群分析
有限元計(jì)算算法特點(diǎn)與計(jì)算集群分析
典型應(yīng)用：結(jié)構(gòu)仿真計(jì)算、電磁仿真、多物理場(chǎng)耦合等
計(jì)算化學(xué)：量子化學(xué)計(jì)算、分子動(dòng)力模擬…
典型軟件：Abaqus，ANSYS Mechanical，HFSS，F(xiàn)eko…
求解過程
（1）在網(wǎng)格自動(dòng)剖分環(huán)節(jié)，單核計(jì)算模式，CPU超高頻率,大幅幅縮短計(jì)算時(shí)間，加速100%以上
（2）在并行求解環(huán)節(jié)，隱式算法為主計(jì)算并行核數(shù)有限，通常加速比最大到18核，HF490計(jì)算節(jié)點(diǎn)具有多核超高頻，將并行計(jì)算求解能力，發(fā)揮到極致
（3）在密集數(shù)據(jù)迭代、高io延遲等待過程, 該機(jī)器支持高性能低延遲,保證每個(gè)環(huán)節(jié)均衡高效，延遲等待降到最低
（1）網(wǎng)口數(shù)據(jù)帶寬，延遲最低到1us微秒
（2）硬盤IO，讀寫帶寬1.5GB/s以上，延遲最低17us微秒
（3）CPU響應(yīng)速度為C0級(jí)
此文只能到這結(jié)束了，有興趣進(jìn)一步了解的朋友私信。
展開 Abaqus有限元分析不收斂該怎么辦？ 附ABAQUS非線性有限元分析實(shí)例下載
下載地址：ABAQUS非線性有限元分析實(shí)例
！
有限元：關(guān)于abaqus分析不收斂的幾個(gè)解決方法 附ABAQUS有限元分析實(shí)例詳解下載
ABAQUS主要組成
ABAQUS分析基本流程
1、前處理：建模，劃分網(wǎng)格，設(shè)置邊界條件；
2、解算器：求解控制方程，輸出結(jié)果；
3、后處理：分析結(jié)果；
ABAQUS求解器
ABAQUS/Standard|ABAQUS/Explicit 為用戶提供兩種互補(bǔ)的分析工具。ABAQUS/Standard是一個(gè)通用分析模塊，它能求解廣泛領(lǐng)域的線性和非線性問題，包括靜力、動(dòng)力、構(gòu)件的熱和電響應(yīng)。適合于模擬與振型的振動(dòng)頻率相比研究響應(yīng)周期較長(zhǎng)的問題；用于具有適度非線性問題，其中非線性是平滑的。ABAQUS/Explicit 采用顯示動(dòng)力學(xué)有限元格式，適用于模擬短暫、瞬時(shí)的動(dòng)態(tài)事件，如：
模擬高速動(dòng)力學(xué)問題，需要較少的時(shí)間增量；
適合求解沖擊，穿透等高度非線性動(dòng)力響應(yīng)問題；
對(duì)于包含不連續(xù)的非線性問題，一般效率高。
求解器的特點(diǎn)
可以分析復(fù)雜的固體力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng)，特別是能夠駕馭非常龐大復(fù)雜的問題和模擬高度非線性問題。Standard隱式算法（穩(wěn)定，費(fèi)用高）：當(dāng)每一個(gè)求解增量步結(jié)束的時(shí)候，隱式的有限元要解一組方程組，占用資源多；增量步較大，有收斂問題。Explicit顯示方法（條件穩(wěn)定，費(fèi)用低）：并不需要求解方程組，通過動(dòng)態(tài)方法推進(jìn)增量計(jì)算；計(jì)算速度快，增量步小。
ABAQUS功能模塊
1、幾何建模Part；
2、劃分網(wǎng)格Mesh；
3、特性設(shè)置Property；
4、建立裝配體Assembly；
5、定義分析步Step；
6、相互作用Iteraction；
7、載荷邊界Load；
8、提交運(yùn)算Job；
9、后處理Visualization
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