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单芯电缆线芯温度的非线性有限元法实时计算 被引量:29
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作者 雷鸣 刘刚 +3 位作者 邱景生 赖育庭 刘毅刚 简淦杨 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期163-168,共6页
考虑电缆材料热性参数是温度的函数及忽略热量沿着线芯轴向传输所造成的线芯温度计算误差,为提高电缆线芯温度计算的精度,提出基于非线性有限单元法计算电缆导体的温度。研究电缆导体径向、轴向温度梯度以及热量扩散规律,分析运行电流... 考虑电缆材料热性参数是温度的函数及忽略热量沿着线芯轴向传输所造成的线芯温度计算误差,为提高电缆线芯温度计算的精度,提出基于非线性有限单元法计算电缆导体的温度。研究电缆导体径向、轴向温度梯度以及热量扩散规律,分析运行电流、外界环境温度等因素对电缆线芯轴向、径向温度分布的影响。根据传热学原理,研究电缆热性参数随温度变化对电缆导体温度的影响,建立电缆导体温度计算三维非线性有限元模型,并通过实验数据对非线性有限元模型进行验证和修正。实验和有限元仿真的对比表明:忽略电缆热量沿着轴向传输以及热性参数的改变会造成线芯温度计算误差;所提出的电缆导体温度实时计算非线性有限元模型的有效性,为高温下运行电缆导体温度监测与负荷预测奠定了基础。 展开更多
关键词 单芯电缆 线芯温度 物性参数 非线性有限元法 实验验证 实时计算
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三维非线性有限元法在子午胎分析中的应用 被引量:15
2
作者 丁剑平 贾德民 黄小清 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期55-58,共4页
以205/55ZR16轿车子午胎为例,利用Msc.Marc软件对子午胎进行了三维非线性有限元分析,分析中考虑了轮胎的材料特性、结构特点、胎圈部与轮辋的摩擦接触以及轮胎与地面的摩擦接触等,比较了轮胎的外缘尺寸、负荷-下沉量曲线以及轮胎接地印... 以205/55ZR16轿车子午胎为例,利用Msc.Marc软件对子午胎进行了三维非线性有限元分析,分析中考虑了轮胎的材料特性、结构特点、胎圈部与轮辋的摩擦接触以及轮胎与地面的摩擦接触等,比较了轮胎的外缘尺寸、负荷-下沉量曲线以及轮胎接地印痕大小、接地压力分布等,有限元计算结果与实测结果相当吻合.文中还进一步对轮胎的带束层和胎圈部位的受力进行了分析,发现应力的分布情况与实际基本一致. 展开更多
关键词 非线性有限元法 子午胎 模拟 负荷-下沉量
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基于非线性有限元法的船舶-冰层碰撞结构响应研究 被引量:27
3
作者 王健伟 邹早建 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第23期125-130,共6页
采用非线性有限元法建立船舶与冰层的三维有限元模型,对船-冰碰撞进行了数值模拟。研究了船舶在不同速度下与不同厚度冰层碰撞的动态结构响应,分析了碰撞冰力的大小、船艏结构的变形损伤和能量变化等特性。得到了船舶初速度、冰层厚度... 采用非线性有限元法建立船舶与冰层的三维有限元模型,对船-冰碰撞进行了数值模拟。研究了船舶在不同速度下与不同厚度冰层碰撞的动态结构响应,分析了碰撞冰力的大小、船艏结构的变形损伤和能量变化等特性。得到了船舶初速度、冰层厚度等因素对船-冰碰撞载荷的影响,对分析船舶与冰体碰撞的结构性能具有参考价值。 展开更多
关键词 船-冰碰撞 结构响应 非线性有限元法 数值仿真
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大跨度板架屈曲分析的非线性有限元法 被引量:8
4
作者 刘相春 李陈峰 +1 位作者 任慧龙 李晓宇 《舰船科学技术》 北大核心 2013年第1期46-50,共5页
大跨度板架作为客滚船、登陆舰等大型船舶的重要结构,其屈曲强度是船舶设计阶段需重点关注的。为了开发实用的屈曲强度分析方法,采用大跨度板架的等效简化结构,应用特征值屈曲分析,寻找结构在线弹性范围内的失稳临界点;采用ABAQUS/Expli... 大跨度板架作为客滚船、登陆舰等大型船舶的重要结构,其屈曲强度是船舶设计阶段需重点关注的。为了开发实用的屈曲强度分析方法,采用大跨度板架的等效简化结构,应用特征值屈曲分析,寻找结构在线弹性范围内的失稳临界点;采用ABAQUS/Explicit非线性有限元方法(NFEM)、考虑非线性因素,给出大跨度板架屈曲强度分析的理论及破坏分析的一般步骤。分析结果表明:采用简化的梁系结构,应用非线性有限元方法可方便地分析大跨度板架的屈曲问题。 展开更多
关键词 大跨度板架 屈曲强度 非线性有限元法 结构等效简化
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非线性有限元法分析预应力砌体墙结构 被引量:11
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作者 熊峰 应付钊 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 2000年第3期16-20,共5页
集中配筋砌体中加预应力的砖砌体结构是一种能减轻砌体自重、改善结构抗震性能、提高房屋层数的合理结构形式。采用非线性有限元法对预应力砖砌体结构进行模拟分析 ,确定了钢筋混凝土的本构关系 ,并根据前人的试验及经验公式 ,建立了新... 集中配筋砌体中加预应力的砖砌体结构是一种能减轻砌体自重、改善结构抗震性能、提高房屋层数的合理结构形式。采用非线性有限元法对预应力砖砌体结构进行模拟分析 ,确定了钢筋混凝土的本构关系 ,并根据前人的试验及经验公式 ,建立了新的砌体破坏准则及砌体在双轴作用下的本构关系 ,分析了预应力对砌体结构的贡献。算例结果表明 ,施加预应力能延缓砌体结构的开裂。 展开更多
关键词 非线性有限元法 钢筋混凝土 预应力砌体墙结构
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基于非线性有限元法的船舶冰区破冰数值模拟(英文) 被引量:4
6
作者 王健伟 邹早建 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期1584-1594,共11页
应用非线性有限元法进行了破冰船冰区破冰数值模拟。通过比较数值模拟结果和试验结果,对冰体材料模型进行了验证;采用该冰体材料模型,对破冰船以不同航速在不同厚度的层冰中破冰航行时的动态响应进行了数值研究,给出了破冰过程中层冰的... 应用非线性有限元法进行了破冰船冰区破冰数值模拟。通过比较数值模拟结果和试验结果,对冰体材料模型进行了验证;采用该冰体材料模型,对破冰船以不同航速在不同厚度的层冰中破冰航行时的动态响应进行了数值研究,给出了破冰过程中层冰的变形、冰力的大小以及冰的变形能和动能变化,分析了船速、冰层厚度对破冰阻力的影响。该研究结果对分析破冰船在层冰中破冰时的动态响应特性具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 破冰船 层冰 破冰阻力 非线性有限元法 数值模拟
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基于非线性有限元法的膜结构找形研究 被引量:3
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作者 高柏峰 崔振山 +1 位作者 黄健 邓荣俊 《燕山大学学报》 CAS 2002年第4期331-334,共4页
对基于非线性有限元法的两种膜结构找形方法(支座移动法和节点平衡法)进行了分析,在此基础上提出了节点定向移动法。通过计算实例表明,该方法具有更快的收敛速度和更高的计算精度,是一种实用的找形分析方法。
关键词 膜结构 找形分析 非线性有限元法 节点定向移动法 建筑结构
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基于非线性有限元法的橡胶隔振器构型优化 被引量:3
8
作者 刘文玺 周其斗 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期434-440,共7页
设计一种用于连接两板的橡胶隔振器。以Mooney-Rivlin模型为基础,对橡胶材料进行静态特性的试验研究,得到了材料模型参数。根据实际的使用要求,设计隔振器的参数、基本尺寸,以此为基础,采用优化计算法,以隔振器的尺寸、预紧力、两板间... 设计一种用于连接两板的橡胶隔振器。以Mooney-Rivlin模型为基础,对橡胶材料进行静态特性的试验研究,得到了材料模型参数。根据实际的使用要求,设计隔振器的参数、基本尺寸,以此为基础,采用优化计算法,以隔振器的尺寸、预紧力、两板间距、橡胶的最大应力为变量,以隔振器刚度为目标,同时,满足隔振量的要求,用非线性有限元法进行数值计算,得到满足要求的隔振器。 展开更多
关键词 构型优化 Mooney-Rivlin 橡胶隔振器 非线性有限元法
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橡胶空气弹簧充气过程的非线性有限元法研究
9
作者 陶为俊 浣石 蒋国平 《水电能源科学》 北大核心 2010年第9期125-127,85,共4页
利用非线性有限元方法,对由多层复合材料组成的橡胶空气弹簧的充气过程进行模拟研究,得到了橡胶空气弹簧的体积、压力、温度等物理量在充气过程中的变化规律。并将数值模拟结果与试验结果进行对比,结果表明该数值模拟方法用于模拟橡胶... 利用非线性有限元方法,对由多层复合材料组成的橡胶空气弹簧的充气过程进行模拟研究,得到了橡胶空气弹簧的体积、压力、温度等物理量在充气过程中的变化规律。并将数值模拟结果与试验结果进行对比,结果表明该数值模拟方法用于模拟橡胶空气弹簧充气过程可行有效。 展开更多
关键词 橡胶空气弹簧 充气过程 非线性有限元法 Finite Element Method Air SPRING 数值模拟方法 非线性有限元方法 试验结果 模拟研究 模拟结果 多层复合 材料组成 变化规律 物理量 压力 温度 体积
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非线性有限元法计算路面结构弯沉和应力 被引量:1
10
作者 曾德荣 凌天青 王士杰 《重庆交通学院学报》 1997年第2期27-36,共10页
在分析柔性路面的弯沉和应力时,采用了碎石层和土基层的材料非线弹性本构模型,以及碎石、土的非抗拉性能,编制了可以分析任意多层体系的路面结构的四边形单元非线弹性程序.给出了算例,与理论值和实测值进行比较,比较结果表明了本... 在分析柔性路面的弯沉和应力时,采用了碎石层和土基层的材料非线弹性本构模型,以及碎石、土的非抗拉性能,编制了可以分析任意多层体系的路面结构的四边形单元非线弹性程序.给出了算例,与理论值和实测值进行比较,比较结果表明了本文理论和该程序的正确性. 展开更多
关键词 柔性路面 数值计算 弯沉 应力 非线性有限元法
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基于非线性有限元法的海底管道剩余强度研究 被引量:2
11
作者 李毅 倪玲英 +2 位作者 詹燕民 杨施颖 娄敏 《船海工程》 2014年第3期157-160,171,共5页
考虑腐蚀海底管道材料非线性及几何非线性特点,基于塑性失效准则,采用非线性有限元法建立腐蚀海底管道剩余强度模型,以此预测腐蚀海底管道失效压力。基于非线性有限元法的计算结果,与失效压力准则法进行对比,分析腐蚀缺陷长度、深度、... 考虑腐蚀海底管道材料非线性及几何非线性特点,基于塑性失效准则,采用非线性有限元法建立腐蚀海底管道剩余强度模型,以此预测腐蚀海底管道失效压力。基于非线性有限元法的计算结果,与失效压力准则法进行对比,分析腐蚀缺陷长度、深度、角度及腐蚀位置对失效压力的影响规律。 展开更多
关键词 海底管道 剩余强度 腐蚀 非线性有限元法
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非线性有限元法在出线装置复合绝缘结构电场计算中的应用 被引量:2
12
作者 张施令 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期218-224,共7页
极性反转是换流变压器出线结构复合绝缘的一种特殊工作状态,极性反转时由于空间电荷作用可导致绝缘介质内部及界面处电场畸变。另一方面,绝缘介质电性能参数是温度的函数,因此温度梯度导致的电性能参数改变同样会影响绝缘结构在极性反... 极性反转是换流变压器出线结构复合绝缘的一种特殊工作状态,极性反转时由于空间电荷作用可导致绝缘介质内部及界面处电场畸变。另一方面,绝缘介质电性能参数是温度的函数,因此温度梯度导致的电性能参数改变同样会影响绝缘结构在极性反转过程中的瞬态电场分布。基于此,为了较准确地模拟复合绝缘结构在考虑温度分布条件下的极性反转瞬态电场,提出应用非线性有限元法对以上2种瞬态电场影响因素进行耦合分析。首先研究了油浸纸复合绝缘体系电性能参数与温度的关系;然后详细介绍了基于非线性有限元法的瞬态电场计算流程,并通过双层同轴复合绝缘结构模型验证了其有效性;最后对实际换流变压器出线装置的油纸-环氧浸渍典型复合绝缘结构建立了二维轴对称仿真计算模型,在考虑材料非线性的条件下对其极性反转瞬态电场变化过程进行了仿真分析。计算结果表明传统模拟方法与考虑材料非线性时的结果存在较大差异,且极性反转过程中复合绝缘结构易出现畸变严重的局部高场强区。 展开更多
关键词 换流变压器 极性反转 换流变压器出线结构 复合绝缘 非线性有限元法 瞬态电场
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基于非线性有限元法的拱坝坝肩局部稳定性研究 被引量:2
13
作者 苏卫强 何力 吴志波 《中国农村水利水电》 北大核心 2013年第9期126-129,共4页
结合丹达河双曲拱坝工程实例,运用非线性有限元法对不同工况下右坝肩局部稳定性进行研究。采用强度储备系数法模拟失稳的渐进破坏过程,分析认为坝肩断层f12承载能力较低,对右坝肩变形破裂起控制作用。另利用刚体极限平衡法对坝肩稳定性... 结合丹达河双曲拱坝工程实例,运用非线性有限元法对不同工况下右坝肩局部稳定性进行研究。采用强度储备系数法模拟失稳的渐进破坏过程,分析认为坝肩断层f12承载能力较低,对右坝肩变形破裂起控制作用。另利用刚体极限平衡法对坝肩稳定性进行校核,其值满足规范要求。综合分析,丹达河右坝肩达到稳定要求,部分基础可作适当加固处理。 展开更多
关键词 双曲拱坝 非线性有限元法 强度储备系数法 刚体极限平衡法
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用非线性有限元法预测南海水平井摩阻
14
作者 郭永峰 金晓剑 谭树人 《中国海上油气(工程)》 2000年第2期31-34,58,共5页
将非线性有限元的力学方法应用于水平井钻井摩阻的预测,在此基础上编制了一套大位移水平井摩阻计算软件,并于1997年底用软件为南海西部涠洲12-1平台的4口水平井作了钻井摩阻预测。以涠洲12-1-SI2井为例,给出了各种预测和实钻数据,通过讨... 将非线性有限元的力学方法应用于水平井钻井摩阻的预测,在此基础上编制了一套大位移水平井摩阻计算软件,并于1997年底用软件为南海西部涠洲12-1平台的4口水平井作了钻井摩阻预测。以涠洲12-1-SI2井为例,给出了各种预测和实钻数据,通过讨论,得出了一些有价值的结论。 展开更多
关键词 钻柱力学 南海 钻井平台 水平井 非线性有限元法
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正交各向异性冻土与建筑物相互作用的非线性有限元分析 被引量:64
15
作者 王正中 沙际德 +1 位作者 蒋允静 张长庆 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期55-60,共6页
将冻土与扩大墙基作为一个整体结构,将各向弹性模量及泊松比随温度、水分、应力变化的冻土视为正交各向异性的非线性材料;将冻土冻胀系数作为负线膨胀系数,按结构温度应力的计算方法,应用结构非线性分析的有限元法,对冻土与扩大墙... 将冻土与扩大墙基作为一个整体结构,将各向弹性模量及泊松比随温度、水分、应力变化的冻土视为正交各向异性的非线性材料;将冻土冻胀系数作为负线膨胀系数,按结构温度应力的计算方法,应用结构非线性分析的有限元法,对冻土与扩大墙基之间的相互作用进行数值计算,获得其应力场、位移场及冻土与扩大墙基之间的各种作用力;理论分析结果与模型试验吻合,提出了一种求解冻土与基础相互作用的通用数值分析方法,供生产设计参考应用。 展开更多
关键词 冻土 扩大墙基 非线性有限元法 结构分析 建筑物
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高真空多层绝热低温管道内管路波纹管应力非线性有限元分析 被引量:11
16
作者 陈叔平 毛红威 +2 位作者 姚淑婷 刘福录 任永平 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期84-89,共6页
广泛用于LNG等输送的高真空多层绝热(HV-MLI)低温管道常使用波纹管膨胀节来补偿其内管的冷缩变形,波纹管由于工作在深冷环境中且要承受液体内压,在实际使用过程中常出现断裂进而导致整个管道失效。为此,介绍了HV-MLI低温管道的基本结构... 广泛用于LNG等输送的高真空多层绝热(HV-MLI)低温管道常使用波纹管膨胀节来补偿其内管的冷缩变形,波纹管由于工作在深冷环境中且要承受液体内压,在实际使用过程中常出现断裂进而导致整个管道失效。为此,介绍了HV-MLI低温管道的基本结构,建立了波纹管有限元模型,在HV-MLI低温管道输送LNG、LO_2及LN_2的不同工况下对波纹管进行了应力非线性有限元计算,分析了轴向位移载荷及内压载荷分别作用下的波纹管响应状况,并结合国家标准GB/T 12777—2008对所用波纹管进行了强度及疲劳寿命校核。结果表明:(1)波纹管满足HV-MLI低温管道使用要求;(2)输送LN_2工况时波纹管等效应力最大,波纹管波峰内表面为危险点,此时可以考虑适当降低介质输送压力;(3)轴向位移载荷引起的波纹管子午向应力远超过材料的屈服极限,是引起波纹管疲劳损坏的主要因素,在管道设计及使用时应严格控制其数值。 展开更多
关键词 高真空多层绝热 低温管道 波纹管 应力 非线性有限元法 强度校核 液化天然气
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汽车悬架用空气弹簧的非线性有限元分析 被引量:21
17
作者 陈灿辉 谢建藩 陈娅玲 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期468-471,共4页
讨论了空气弹簧的材料、几何、接触、载荷等非线性力学特征 ,提出了运用非线性有限元法对空气弹簧进行结构分析的思路 ,并对某型汽车空气弹簧进行了充气变形与刚度特性分析 。
关键词 汽车工程 汽车悬架 空气弹簧 非线性有限元法 复合材料
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月球着陆器着陆腿非线性有限元建模与仿真 被引量:13
18
作者 梁东平 柴洪友 曾福明 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期11-15,共5页
为了准确地预测着陆冲击过程中着陆腿的载荷缓冲和吸能性能用于指导着陆缓冲机构的设计和优化,采用非线性有限元方法进行着陆冲击动力学仿真.建立了单腿着陆冲击有限元模型,采用ABAQUS/Explicit显式动力学程序作为求解器.为提高计算效率... 为了准确地预测着陆冲击过程中着陆腿的载荷缓冲和吸能性能用于指导着陆缓冲机构的设计和优化,采用非线性有限元方法进行着陆冲击动力学仿真.建立了单腿着陆冲击有限元模型,采用ABAQUS/Explicit显式动力学程序作为求解器.为提高计算效率,采用了质量缩放技术.对2个单腿着陆冲击工况进行了动力学仿真分析,通过与试验数据的对比证明了分析结果的正确性.分析结果表明:非线性有限元模型可以综合考虑各种非线性因素的影响,能较准确地预测着陆腿着陆缓冲性能;着陆腿的弹性对套筒间的摩擦力有较大的影响,增大着陆腿刚度可以减小摩擦力. 展开更多
关键词 月球着陆器 着陆腿 着陆冲击 非线性有限元法
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水工隧洞钢筋混凝土衬砌非线性有限元分析 被引量:45
19
作者 苏凯 伍鹤皋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1485-1490,共6页
在已有岩土程序的基础上,考虑混凝土材料的开裂特性,增加了钢筋和混凝土开裂的模拟功能,编制了相应的非线性有限元计算程序,实现了塑性迭代和开裂迭代计算的耦合。结合某水电站导流隧洞的工程实例,进行了施工、运行和封堵全过程仿真分... 在已有岩土程序的基础上,考虑混凝土材料的开裂特性,增加了钢筋和混凝土开裂的模拟功能,编制了相应的非线性有限元计算程序,实现了塑性迭代和开裂迭代计算的耦合。结合某水电站导流隧洞的工程实例,进行了施工、运行和封堵全过程仿真分析。计算过程显示:本算法迭代计算稳定,收敛性好,满足精度要求。同时研究结果表明:运行期,混凝土衬砌的开裂范围、裂缝宽度和相应的钢筋应力随着衬砌与围岩之间初始缝隙值的增大而增大;封堵期,围岩塑性区随着外水位的增加而增大,需要采取相应的加固措施保证围岩稳定。 展开更多
关键词 水工隧洞 钢筋混凝土衬砌 非线性有限元法 屈服准则
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基于UL列式的两节点悬链线索元非线性有限元分析 被引量:36
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作者 杨孟刚 陈政清 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第8期63-68,共6页
从UL列式的虚功增量方程和索的悬链线方程出发,建立起了一套完整的对索进行精确分析的非线性有限元法。在该方法中,索的自重影响未作任何的近似予以考虑;导出的索单元切线刚度阵是显示表达式;索单元的节点力可以精确计算。本文方法可以... 从UL列式的虚功增量方程和索的悬链线方程出发,建立起了一套完整的对索进行精确分析的非线性有限元法。在该方法中,索的自重影响未作任何的近似予以考虑;导出的索单元切线刚度阵是显示表达式;索单元的节点力可以精确计算。本文方法可以方便地应用于大跨度悬索桥、斜拉桥以及张拉结构等的非线性有限元分析计算。 展开更多
关键词 索支承桥 张拉结构 非线性有限元法 悬链线索元
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