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用Hopkinson压杆技术测试材料动态断裂韧性的方法研究 被引量:13
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作者 刘瑞堂 张晓欣 +1 位作者 姜风春 欧贵宝 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第6期18-20,25,共4页
对传统的Hopkinson压杆测试系统进行了改进 ,建立了应力波载荷作用下材料动态断裂韧性的测试方法 .该方法采用 3点弯曲试样进行动态断裂试验 ,应用试验—数值法确定动态应力强度因子的响应曲线 ,进而测试材料动态断裂韧性 .40Cr材料的... 对传统的Hopkinson压杆测试系统进行了改进 ,建立了应力波载荷作用下材料动态断裂韧性的测试方法 .该方法采用 3点弯曲试样进行动态断裂试验 ,应用试验—数值法确定动态应力强度因子的响应曲线 ,进而测试材料动态断裂韧性 .40Cr材料的试验结果表明 ,本文设计的测试装置是有效的 ,建立的测试方法是可行的 . 展开更多
关键词 hopkinson 动态断裂韧性 试验--数值法 材料
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Hopkinson压杆技术在中国的发展回顾 被引量:71
2
作者 胡时胜 王礼立 +1 位作者 宋力 张磊 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期641-657,共17页
简要回顾了Hopkinson压杆实验技术在中国的发展历程及推广应用。系统介绍了关于金属、高聚物、复合材料、脆性材料、混凝土及软材料、泡沫材料等材料的SHPB实验技术研究,并对相关材料的实验结果进行简要讨论。
关键词 固体力学 霍普金森 实验技术 金属 高聚物 复合材料 脆性材料 混凝土 软材料 泡沫
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基于自由式Hopkinson压杆技术的MEMS动态力学性能研究
3
作者 李才华 邓琼 齐伟 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第17期21-25,31,共6页
采用自由式Hopkinson压杆技术对MEMS试样进行高过载冲击试验,讨论了在不同过载加速度峰值和不同脉宽下MEMS试样的动态力学性能响应。研究表明,MEMS试样的破坏不仅与过载加速度峰值有关,还与脉宽有关。如脉宽约为90μs时,试样破碎的临界... 采用自由式Hopkinson压杆技术对MEMS试样进行高过载冲击试验,讨论了在不同过载加速度峰值和不同脉宽下MEMS试样的动态力学性能响应。研究表明,MEMS试样的破坏不仅与过载加速度峰值有关,还与脉宽有关。如脉宽约为90μs时,试样破碎的临界过载加速度峰值是34 000 g;脉宽约为170μs时,破碎的临界过载加速度峰值是12 000 g。通过计算冲击能量值,发现使试样破碎的冲击能量阈值是28 J。电镜扫描观测冲击后的试样,发现其主要失效模式是结构的整体性破碎。 展开更多
关键词 MEMS 高过载 hopkinson 冲击能量 失效模式
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基于Hopkinson压杆实验技术研究火工品及含能材料的抗高过载能力 被引量:17
4
作者 邓琼 叶婷 苗应刚 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期66-70,共5页
利用Hopkinson压杆实验技术和静态液压伺服系统INSTRON试验机,采用波形整形技术,得到HNS在应变率为10^-4~10^3S^-1条件下的动态力学性能数据,确定了其失效模式。通过改变子弹形状,得到不同脉冲升时条件下火工品失效所对应的加速度... 利用Hopkinson压杆实验技术和静态液压伺服系统INSTRON试验机,采用波形整形技术,得到HNS在应变率为10^-4~10^3S^-1条件下的动态力学性能数据,确定了其失效模式。通过改变子弹形状,得到不同脉冲升时条件下火工品失效所对应的加速度幅值,从而确定了火工品的抗高过载能力。结果表明,Hopkinson压杆实验技术是实现实验室模拟加载环境的一种非常有效的实验方法。 展开更多
关键词 固体力学 hopkinson实验技术 火工品 含能材料 抗高过载能力
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基于Hopkinson压杆实验技术的含能材料动态力学性能测试方法研究进展 被引量:13
5
作者 索涛 邓琼 +1 位作者 苗应刚 叶婷 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期5-9,共5页
评述了基于Hopkinson压杆实验技术的高度变率下含能材料动态力学性能测试方法的研究进展。鉴于含能材料的低杨氏模量、密度、波阻,采用Hopkinson压杆测试其力学性能时存在一些问题,如应力平衡、波阻抗匹配等。研究表明,常规的Hopkinson... 评述了基于Hopkinson压杆实验技术的高度变率下含能材料动态力学性能测试方法的研究进展。鉴于含能材料的低杨氏模量、密度、波阻,采用Hopkinson压杆测试其力学性能时存在一些问题,如应力平衡、波阻抗匹配等。研究表明,常规的Hopkinson压杆试验装置不能得到准确、可信的试验数据,采用波形整形、压电晶体等方法可以解决应力平衡和波阻抗不匹配等问题。Hopkinson压杆实验技术还能为含能材料在高应变率下本构关系的建立以及损伤模式的分析提供实验结果,并指出了今后含能材料力学性能研究的若干方向。附参考文献44篇。 展开更多
关键词 材料力学 hopkinson 含能材料 动态力学性能 研究进展
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Hopkinson压杆实验技术的应用研究 被引量:9
6
作者 姜风春 沙桂英 +1 位作者 张晓欣 刘瑞堂 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第4期56-60,共5页
对传统的Hopkinson 压杆实验装置进行了改进和完善,除了用于材料的动态压缩实验以外,能够进行动态拉伸、动态剪切、裂纹扩展速度测定、动态断裂韧性测试等.本文介绍了几种实验方法的基本原理,并给出了实验结果.
关键词 hopkinson 动态拉伸 动态剪切
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基于激光干涉测试技术的分离式Hopkinson压杆实验测试系统 被引量:1
7
作者 张振 王永刚 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1165-1171,共7页
分离式Hopkinson压杆(SHPB)实验的传统测试技术是基于应变片的电测技术,测试结果的可靠性强烈依赖于应变片与杆之间粘贴质量,受到人为因素的影响较大。本文中采用基于多普勒频移原理的双探头全光纤激光干涉测速技术,以粒子速度为监测目... 分离式Hopkinson压杆(SHPB)实验的传统测试技术是基于应变片的电测技术,测试结果的可靠性强烈依赖于应变片与杆之间粘贴质量,受到人为因素的影响较大。本文中采用基于多普勒频移原理的双探头全光纤激光干涉测速技术,以粒子速度为监测目标,借助应力波传播理论,换算成试件的应变和应力,从而建立了SHPB实验的非接触光学测试系统。针对韧性和脆性两类材料,分别提出了激光正入射和激光斜入射两种测试技术。再以铝合金和PZT陶瓷为例,通过与传统的应变片测试结果以及DIC测量结果的对比分析,验证了两种测试技术的有效性。与传统的应变片测试技术相比,新的激光干涉测试技术具有免标定、抗干扰、可靠性高等许多优点,有助于实现SHPB实验测试系统标准化。 展开更多
关键词 分离式hopkinson 激光干涉技术 粒子速度 铝合金 PZT陶瓷
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基于Hopkinson压杆的动态压剪复合加载实验研究 被引量:16
8
作者 郑文 徐松林 +1 位作者 蔡超 胡时胜 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期124-131,共8页
提出了一种可用于研究压剪复合加载下,材料动态力学性能的实验装置,该装置基于Hopkinson压杆,通过添加一个带倾斜端面的垫块,实现压剪复合加载.分析了该实验装置的基本数据处理方法,并利用有限元分析验证了此分析方法的可行性;然后利用... 提出了一种可用于研究压剪复合加载下,材料动态力学性能的实验装置,该装置基于Hopkinson压杆,通过添加一个带倾斜端面的垫块,实现压剪复合加载.分析了该实验装置的基本数据处理方法,并利用有限元分析验证了此分析方法的可行性;然后利用该装置对常规金属材料进行了相同冲击速度,不同倾斜角度(0°,30°,45°)下的一系列实验.实验结果表明,该装置能实现压剪复合加载,并且能得到材料的动态屈服面,为研究材料在复杂应力状态下的动态力学性能提供了新的实验方法. 展开更多
关键词 hopkinson 剪复合加载 动态力学性能 动态屈服面
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光纤位移干涉仪的研制及其在Hopkinson压杆实验中的应用 被引量:15
9
作者 杨军 王克逸 +5 位作者 徐海斌 张德志 钟方平 马艳军 李焰 刘峻岭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期102-107,共6页
为了满足爆炸冲击作用下结构体动态变形过程测试的需要,基于激光多普勒效应和外差技术,采用单模光纤器件、声光移频器(AOM)和高带宽光电转换器研制了一套可辨别速度方向的参考光调制式光纤位移干涉仪,它具有结构简单、动态响应快以及非... 为了满足爆炸冲击作用下结构体动态变形过程测试的需要,基于激光多普勒效应和外差技术,采用单模光纤器件、声光移频器(AOM)和高带宽光电转换器研制了一套可辨别速度方向的参考光调制式光纤位移干涉仪,它具有结构简单、动态响应快以及非接触式测量的优点。采用短时傅里叶变换算法编写了数据处理程序,并在Hopkinson压杆上进行了实验研究,获得了36.82 m/s的峰值速度,并对速度波形与应变片测量获得的结果及应力波理论计算结果进行了对比分析,验证了系统的可行性。钢筒爆炸实验获得了壁面振动的正负速度历程,验证了系统可以辨别物体运动方向。 展开更多
关键词 光纤位移干涉仪 激光多普勒效应 短时傅里叶变换 分离式hopkinson 钢筒爆炸实验
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影响Hopkinson压杆实验结果因素的数值模拟分析 被引量:6
10
作者 谭柱华 盖秉政 +1 位作者 庞宝君 贾斌 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期363-366,共4页
根据Hopkinson压杆试验装置产生压缩加载脉冲的力学模型,利用ANSYS/LSDYNA有限元显示动力学程序计算得到了试件在加载过程中的应力-应变曲线,并且和输入材料曲线做了比较,讨论了试件的长径比及试件与压杆之间的界面摩擦力对试件内... 根据Hopkinson压杆试验装置产生压缩加载脉冲的力学模型,利用ANSYS/LSDYNA有限元显示动力学程序计算得到了试件在加载过程中的应力-应变曲线,并且和输入材料曲线做了比较,讨论了试件的长径比及试件与压杆之间的界面摩擦力对试件内部应力均匀性和对试件材料动态屈服应力的影响.分析结果表明,试件的长径比在0.5—0.6之间、试件与压杆之间的界面摩擦系数为0.15时,对动态屈服应力的结果影响比较小,这一结论对实际的实验操作有一定的指导意义. 展开更多
关键词 hopkinson 数值模拟 长径比 摩擦系数 应力均匀性
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Hopkinson压杆入射杆形状对动态断裂参量影响的数值方法研究 被引量:2
11
作者 陈华燕 曾祥国 +2 位作者 钱晓军 王清远 许书生 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期120-125,共6页
利用Hopkinson压杆测量三点弯曲试样材料的动态应力强度因子,应力波载荷的惯性效应和弥散效应对试验结果不可忽略的影响已被许多学者的实验结果证实。将不同Hopkinson压杆入射杆形状产生的载荷—时间历程曲线作为动态有限元模型的载荷信... 利用Hopkinson压杆测量三点弯曲试样材料的动态应力强度因子,应力波载荷的惯性效应和弥散效应对试验结果不可忽略的影响已被许多学者的实验结果证实。将不同Hopkinson压杆入射杆形状产生的载荷—时间历程曲线作为动态有限元模型的载荷信息,采用Ansys/LS-DYNA有限元软件,基于虚拟裂纹闭合技术(virtual crack closure technique,VCCT)计算得到三点弯曲试样的动态应力强度因子变化曲线,曲线上起裂时间对应的值即为材料的动态断裂韧度。进一步考虑入射杆形状及惯性效应对冲击载荷曲线的影响,研究动态应力强度因子的变化规律,为Hopkinson压杆测试动态断裂韧度提供合理、可行的方法。 展开更多
关键词 hopkinson 三点弯曲试样 动态应力强度因子 虚拟裂纹闭合技术
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用Hopkinson杆技术研究材料动态断裂韧性的进展 被引量:6
12
作者 崔新忠 范亚夫 +1 位作者 纪伟 陈捷 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2010年第2期118-122,共5页
综述应用Hopkinson杆技术进行材料动态断裂韧性研究的实验方法。介绍入射波整形技术和力传感器技术在动态断裂韧性实验中的应用。简要总结动态应力强度因子的计算方法和裂纹起裂时间的确定方法。展望动态断裂韧性研究的发展趋势。
关键词 动态断裂韧性 hopkinson技术 综述 动态应力强度因子 加载率
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分离式Hopkinson压杆系统冲击压缩过程中试样的应力均匀化过程 被引量:7
13
作者 刘瑞堂 果春焕 张智峰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期25-27,95,共4页
分析了分离式Hopkinson压杆(SHPB)系统冲击压缩试验过程中试样的应力均匀化过程。结果表明:试样内的应力分布不均匀性在冲击压缩开始时最显著,随着时间的延长,应力分布渐趋均匀;在变形初期,应力分布不均匀主要表现为试样两端的应力水平... 分析了分离式Hopkinson压杆(SHPB)系统冲击压缩试验过程中试样的应力均匀化过程。结果表明:试样内的应力分布不均匀性在冲击压缩开始时最显著,随着时间的延长,应力分布渐趋均匀;在变形初期,应力分布不均匀主要表现为试样两端的应力水平不同以及应力-时间曲线的进程不同步且伴有较大振荡;用绝对不均匀度α(t)衡量试样内应力分布的不均匀程度,在α(t)-t曲线上存在一明显的转折点M,建议用M点对应的时间表示应力均匀化所需时间。 展开更多
关键词 分离式hopkinson系统 应力分布 均匀化过程
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Hopkinson压杆对准脆性材料的动态力学实验研究 被引量:5
14
作者 苏碧军 王启智 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第S2期580-584,共3页
分离式Hopkinson压杆是对准脆性材料实施高速加载的理想工具,利用该装置可以对准脆性材料实施各种加载方式,测定材料的动力特性参数。对分离式Hopkinson压杆装置的测试原理做了扼要说明,简单介绍了目前用于准脆性材料的测试方法(压缩实... 分离式Hopkinson压杆是对准脆性材料实施高速加载的理想工具,利用该装置可以对准脆性材料实施各种加载方式,测定材料的动力特性参数。对分离式Hopkinson压杆装置的测试原理做了扼要说明,简单介绍了目前用于准脆性材料的测试方法(压缩实验方法和拉伸实验方法),并结合目前的测试技术,对准脆性材料的实验方法提出了一些新的设想。 展开更多
关键词 分离式hopkinson 准脆性材料 动态力学性能 测试方法
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光纤Bragg光栅在分离式Hopkinson压杆实验中的应用 被引量:1
15
作者 朱萍玉 林玉池 +1 位作者 王为 刘德顺 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B06期148-152,共5页
光纤Bragg光栅用于高频应变的测试是一个重要研究课题.文中介绍了其高频解调原理,探讨了光纤光栅传感器用于分离式霍布金逊压杆(SHPB)实验装置中应变测试的相关问题;推导了弹性杆中传播的应力波σ与传感光纤光栅中光波相位的变化量Δ... 光纤Bragg光栅用于高频应变的测试是一个重要研究课题.文中介绍了其高频解调原理,探讨了光纤光栅传感器用于分离式霍布金逊压杆(SHPB)实验装置中应变测试的相关问题;推导了弹性杆中传播的应力波σ与传感光纤光栅中光波相位的变化量Δ(?)之间的关系式,进而建立了含有光纤光栅传感变化量的弹性杆应力波计算公式;构建了基于光纤Bragg光栅的动态应变测试系统,对中心波长分别为1550nm和1545nm的裸光纤光栅传感器以及应变片,两种传感器粘贴在被撞击弹性杆(输入杆)表面测试应变的情形进行了比较研究,给出了实验结果.研究表明,光纤Bragg光栅在高频动态应变测量中具有很好的应用潜力和前景,测试方法和结论对于光纤Bragg光栅在高频动态应变的实际测试中具有积极意义. 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 分离式hopkinson 高频应变 动态测试
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基于Hopkinson压杆的延长冲击波脉冲升时的数值计算 被引量:1
16
作者 叶婷 邓琼 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期163-168,共6页
采用非线性动态有限元程序ANSYS/LS-DYNA和Hopkinson压杆的冲击脉宽计算公式,对锥形子弹冲击Hopkinson入射杆的脉宽进行了数值计算,并对冲击波的脉冲升时进行了分析。计算结果表明,锥形子弹与同长度、同半径的圆柱形子弹相比产生的脉冲... 采用非线性动态有限元程序ANSYS/LS-DYNA和Hopkinson压杆的冲击脉宽计算公式,对锥形子弹冲击Hopkinson入射杆的脉宽进行了数值计算,并对冲击波的脉冲升时进行了分析。计算结果表明,锥形子弹与同长度、同半径的圆柱形子弹相比产生的脉冲宽度要大的多,铜质子弹与钢质子弹产生的脉宽相差无几;随子弹锥角的改变,子弹冲击产生的脉宽和脉冲升时有一个先增加后减小的趋势,但脉冲升时占整个脉冲的比例只有一个上升的趋势;锥形子弹半径的增加可以增加脉宽和脉冲升时,但两者比例变化不大。 展开更多
关键词 hopkinson 脉冲升时 ANSYS/LS-DYNA 锥形子弹
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分离式Hopkinson杆实验技术在混凝土材料动态力学性质研究中的应用综述 被引量:1
17
作者 敬霖 赵隆茂 《中国测试》 北大核心 2016年第S2期1-7,共7页
针对大直径Hopkinson杆实验技术在混凝土类脆性材料动态力学特性研究中的广泛应用,综述常规分离式Hopkinson杆实验技术在混凝土材料动态力学性质研究中面临的挑战与存在的关键问题,分别总结混凝土材料动态压缩和拉伸力学性质测试中常用... 针对大直径Hopkinson杆实验技术在混凝土类脆性材料动态力学特性研究中的广泛应用,综述常规分离式Hopkinson杆实验技术在混凝土材料动态力学性质研究中面临的挑战与存在的关键问题,分别总结混凝土材料动态压缩和拉伸力学性质测试中常用的Hopkinson杆实验技术,并指出其局限性和不足之处。 展开更多
关键词 分离式hopkinson实验技术 混凝土 高应变率 动态缩/拉伸
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应用霍普金森压杆技术进行材料动态断裂韧性研究 被引量:1
18
作者 田兰桥 段祝平 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1991年第11期33-39,共7页
本文应用霍普金森压杆(SHPB)技术对特种钛合金在高加载率下的动态断裂韧性进行了试验研究,并与静态试验结果进行了比较。结果证明,该合金的动态断裂韧性随着加载率的增高而下降。同时表明应用SHPB技术进行材料动态断裂韧性研究是一种切... 本文应用霍普金森压杆(SHPB)技术对特种钛合金在高加载率下的动态断裂韧性进行了试验研究,并与静态试验结果进行了比较。结果证明,该合金的动态断裂韧性随着加载率的增高而下降。同时表明应用SHPB技术进行材料动态断裂韧性研究是一种切实可行的方法。 展开更多
关键词 动态断裂韧性 加载率 SHPB技术 特种钛合金 霍普金森
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基于Hopkinson压杆试验的小钎杆动态应力特性研究
19
作者 吕闯 陈时平 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第5期92-97,共6页
在对锥体连接钎杆和整体钎杆2种典型小钎杆的应力传播模型进行理论分析的基础上,通过Hopkinson压杆试验系统对这2种钎杆杆体中部和钎头端部进行了动态应力测试。测试结果表明:2种钎杆杆体中部应力幅值基本没有差异,但锥体连接钎杆接头... 在对锥体连接钎杆和整体钎杆2种典型小钎杆的应力传播模型进行理论分析的基础上,通过Hopkinson压杆试验系统对这2种钎杆杆体中部和钎头端部进行了动态应力测试。测试结果表明:2种钎杆杆体中部应力幅值基本没有差异,但锥体连接钎杆接头处具有30%的应力波反射,而整体钎杆没有;整体钎杆钎头端部最大入射应力波幅值的平均值比锥体连接钎杆的相应均值高出23%,使得整体钎杆的凿速比锥体连接钎杆的要高,但其损坏更快,预期寿命只有锥体连接钎杆寿命的18%,故整体钎杆更适用于软岩钻孔作业,而锥体连接钎杆更适用于硬岩钻孔作业,该试验研究为技术人员如何选用钎杆提供了理论指导。 展开更多
关键词 hopkinson试验 小钎 锥体连接钎 整体钎 动态应力
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波形整形技术在Hopkinson杆实验中的应用 被引量:15
20
作者 果春焕 周培俊 +3 位作者 陆子川 常云鹏 邹广平 姜风春 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期881-887,共7页
由于波形整形技术可减小Hopkinson杆实验在撞击过程中产生的高频振荡以及实现试样在受载过程中的恒应变率加载,因此,波形整形技术越来越受到关注。本文中详细介绍了波形整形技术在Hopkinson杆的动态压缩、拉伸、巴西圆盘、弯曲断裂等实... 由于波形整形技术可减小Hopkinson杆实验在撞击过程中产生的高频振荡以及实现试样在受载过程中的恒应变率加载,因此,波形整形技术越来越受到关注。本文中详细介绍了波形整形技术在Hopkinson杆的动态压缩、拉伸、巴西圆盘、弯曲断裂等实验中的研究进展,并给出了该技术在应用中需注意的问题。 展开更多
关键词 固体力学 hopkinson 恒应变率 波形整形技术 动态应力平衡 动态断裂韧性
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