内置偏心转子式波浪能发电装置的动力学研究 被引量：2

1

作者 薛钢 刘延俊 +1 位作者 薛祎凡 刘大辉 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期191-198,共8页

内置偏心转子式波浪能发电装置是一种新型的波浪能发电系统,采用全封闭式结构,具有可靠性高、使用寿命长等特点.本文提出了内置偏心转子式波浪能发电装置的海况自适应能量输出方案,能够根据海况特点自适应地调整偏心转子的偏心距,从而... 内置偏心转子式波浪能发电装置是一种新型的波浪能发电系统,采用全封闭式结构,具有可靠性高、使用寿命长等特点.本文提出了内置偏心转子式波浪能发电装置的海况自适应能量输出方案,能够根据海况特点自适应地调整偏心转子的偏心距,从而提高能量输出效率和稳定性.针对波浪能发电装置的整体水动力学特性和内部偏心转子的机构动力学特性,建立了一种基于ABAQUS-XFlow联合仿真的动力学耦合分析方法,研究了偏心转子质量、摩擦系数、波浪参数等因素对偏心转子动力学特性的影响,并利用原理样机实验分析了随机波浪激励下偏心转子的动力学特性.其中,偏心转子的运动性能间接反映了波浪能发电系统的功率输出特性.结果表明:偏心转子质量是影响动力学特性的敏感因素,对其运动特征的影响呈现出非单调性规律;而偏心转子的运动对偏心转子与中心轴之间的摩擦系数的敏感度较低,且摩擦系数对偏心转子运动特征的影响呈现出单调性规律;波浪能发电装置受到随机波浪激励后,在垂荡和纵摇方向的运动幅值较大,在其他方向上的运动幅值相对较小,偏心转子有较大概率保持沿单一方向转动,且转动较为平稳,预期能够稳定捕获波浪能.相关研究结论对内置偏心转子式波浪能发电装置的研发具有重要的借鉴意义. 展开更多

关键词 偏心转子 波浪能发电装置 动力学 耦合分析

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基于BP神经网络的海上发射船耐波性优化研究 被引量：2

2

作者 王宝来 杨晓杰 刘大辉 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第24期47-51,共5页

为了保证海上火箭发射的安全,应用BP神经网络对火箭发射船加以优化。按照海上发射在设备布局方面要求进行总布置设计,建立火箭-发射船刚性连接端的弯矩模型,以方形系数、船长和船宽为优化变量,通过BP神经网络模型对母型船进行优化设计,... 为了保证海上火箭发射的安全,应用BP神经网络对火箭发射船加以优化。按照海上发射在设备布局方面要求进行总布置设计,建立火箭-发射船刚性连接端的弯矩模型,以方形系数、船长和船宽为优化变量,通过BP神经网络模型对母型船进行优化设计,优化得到的船型弯矩比母型船减少了19.41%;对部分优异样本点进行再建模和数值仿真,仿真结果表明,BP神经网络模型的误差不到1%,验证了模型的准确性。该研究为海上发射船设计优化提供了一种研究思路,为海上火箭发射是否存在风险提供了一种预知方法。 展开更多

关键词 BP神经网络模型 全因子试验 火箭弯矩 发射船优化

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波流-碎冰耦合作用下平台动力定位辅助系泊模型试验研究 被引量：2

3

作者 赵亮 汪学锋 +3 位作者 李欣 刘大辉 王译鹤 徐胜文 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期995-1005,共11页

为评估某极区半潜平台的作业安全,开展波流-碎冰耦合作用下冰区半潜平台动力定位辅助系泊的模型试验,对比分析风浪流-碎冰载荷联合作用下平台动力定位系统在有、无加速度反馈工况下的运动及系泊响应,验证加速度反馈策略的有效性。提出... 为评估某极区半潜平台的作业安全,开展波流-碎冰耦合作用下冰区半潜平台动力定位辅助系泊的模型试验,对比分析风浪流-碎冰载荷联合作用下平台动力定位系统在有、无加速度反馈工况下的运动及系泊响应,验证加速度反馈策略的有效性。提出切换定位点消冰策略消除半潜式平台立柱前浮冰积聚的现象,对比开启消除浮冰功能前,平台系泊系统张力大幅降低,进一步提高了平台的作业安全。 展开更多

关键词 波流-碎冰耦合 半潜平台 动力定位辅助系泊 模型试验

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基座安装对平台减振特性影响研究 被引量：5

4

作者 韩华伟 徐芹亮 +1 位作者 王树青 季树彬 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2018年第4期121-128,共8页

在现场实测数据与瓦锡兰提供的发动机台架测试数据的基础上,通过对比分析得出发动机主要垂向激励频率。应用ABAQUS建立基座腹板对中实肋板和错开实肋板的有限元简化模型,进行基座及连接结构的模态和阻抗特性分析,结果表明基座腹板对中... 在现场实测数据与瓦锡兰提供的发动机台架测试数据的基础上,通过对比分析得出发动机主要垂向激励频率。应用ABAQUS建立基座腹板对中实肋板和错开实肋板的有限元简化模型,进行基座及连接结构的模态和阻抗特性分析,结果表明基座腹板对中实肋板的结构布置方式有利于避免共振,并且基座结构与实肋板的对中设计对垂向的阻抗影响较大。在相同激励下,研究了两种不同的基座布置方式对振动激励的响应特性。研究结果表明在设备基座设计时应尽可能使基座腹板对中支撑结构的舱壁或实肋板。这是保证基座结构高阻抗值的有效方式,对于降低结构振动传递起到重要作用。 展开更多

关键词 减振 模态 阻抗 振动传递 海洋平台

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半潜式海洋平台抗冰性能分析 被引量：6

5

作者 张大勇 于东玮 +3 位作者 王国军 王帅飞 李书兴 刘大辉 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期208-220,共13页

全球范围内,北极海底油气资源十分丰富。随着钻探技术的进步,加上易开采油气资源变少,北极地区的油气开采已经是势在必行。半潜式海洋平台拥有较强的抵抗极端环境的能力,在冰区不同的冰况下亦可操作。由于冰与不同结构物作用的复杂性,... 全球范围内,北极海底油气资源十分丰富。随着钻探技术的进步,加上易开采油气资源变少,北极地区的油气开采已经是势在必行。半潜式海洋平台拥有较强的抵抗极端环境的能力,在冰区不同的冰况下亦可操作。由于冰与不同结构物作用的复杂性,长期以来尚未形成关于半潜式海洋平台在海冰作用下的设计准则。本文通过对典型半潜式平台与海冰相互作用机理与冰载荷模型分析,提出了该类结构在海冰作用下的主要失效模式及评价方法。最后,以我国首座北极海域传统半潜式钻井平台为例,对其抗冰性能进行了评价,明确了半潜式平台在抗冰设计及安全保障中需要考虑的关键失效模式。 展开更多

关键词 半潜式海洋平台 冰载荷 海冰 抗冰性能

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海洋平台泥浆泵基座结构的动力优化 被引量：2

6

作者 郭明慧 董秀萍 +3 位作者 孙超 李磊 张健效 杨文龙 《船海工程》 北大核心 2015年第6期121-124,共4页

以某海洋平台高压泥浆泵为例,利用ABAQUS软件建立基座结构的有限元模型,提出不同的优化设想以使基座结构的固有频率避开泥浆泵的激励频率,对比给出泥浆泵基座结构避开频率禁区的较优方案,当以增加的结构重量为约束条件时,拓扑优化的效... 以某海洋平台高压泥浆泵为例,利用ABAQUS软件建立基座结构的有限元模型,提出不同的优化设想以使基座结构的固有频率避开泥浆泵的激励频率,对比给出泥浆泵基座结构避开频率禁区的较优方案,当以增加的结构重量为约束条件时,拓扑优化的效果明显优于尺寸优化的效果。 展开更多

关键词 基座结构 结构动力优化 拓扑优化

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氢动力船加注过程高压氢气泄漏数值模拟 被引量：1

7

作者 孔祥宇 胡始弘 +3 位作者 康济川 闫发锁 刘大辉 董岩 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期298-304,共7页

该文针对氢动力船加注过程中可能发生的高压氢气泄漏问题进行了数值模拟研究。首先,通过与已有实验结果对比,验证了CFD虚喷嘴模型和分层流动模型的有效性。其次,结合氢动力船实际加注场景,着重分析风速、障碍物对高压氢气扩散行为的影... 该文针对氢动力船加注过程中可能发生的高压氢气泄漏问题进行了数值模拟研究。首先,通过与已有实验结果对比,验证了CFD虚喷嘴模型和分层流动模型的有效性。其次,结合氢动力船实际加注场景,着重分析风速、障碍物对高压氢气扩散行为的影响。最后,利用半球扩散模型划分疏散区域,提高氢动力船加注过程的安全性。结果表明:分层流动模型与实验结果拟合性更好;高速的风可阻止氢气上浮,增加氢气泄漏距离,降低氢气浓度;泄漏源下游设置障碍物一定程度上缩短了易燃云在水平方向上的扩散距离。 展开更多

关键词 氢气 泄漏 数值模型 氢动力船

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极限海况下动力定位船舶推力分配推进器饱和协议 被引量：3

8

作者 刘大辉 赵亮 +1 位作者 徐胜文 陈昱 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期520-528,共9页

极限海况下,船舶动力定位系统的多个推进器达到饱和状态,此时以最小功率消耗为优化目标的传统推力分配策略并不能充分发挥推进系统的能力,影响船舶定位性能。为了提高船舶在极限海况下动力定位推力分配策略的适应性,本文提出一个饱和协... 极限海况下,船舶动力定位系统的多个推进器达到饱和状态,此时以最小功率消耗为优化目标的传统推力分配策略并不能充分发挥推进系统的能力,影响船舶定位性能。为了提高船舶在极限海况下动力定位推力分配策略的适应性,本文提出一个饱和协议优化推力分配策略,提高应对所需剧烈变化的控制推力的反应速度,并给出更准确的推力分配结果,通过对一艘半潜式海洋平台在极限海况下的时域仿真验证了该优化策略的有效性。 展开更多

关键词 动力定位系统 极限海况 推力分配 饱和协议 时域仿真

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TATM700钢等离子-MIG复合焊接工艺 被引量：6

9

作者 张洪涛 桑健 +2 位作者 王琪晨 滕瑶 张文杰 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期25-30,I0002,共7页

采用等离子-MIG复合焊接设备对12.5 mm厚的汽车结构件低合金高强度TATM700大梁钢进行了焊接工艺研究,分析了不同坡口形式下焊缝成形、焊缝组织及力学性能,并与药芯焊丝多层多道手工TIG焊的方法进行了对比.结果表明,坡口形式对等离子-MI... 采用等离子-MIG复合焊接设备对12.5 mm厚的汽车结构件低合金高强度TATM700大梁钢进行了焊接工艺研究,分析了不同坡口形式下焊缝成形、焊缝组织及力学性能,并与药芯焊丝多层多道手工TIG焊的方法进行了对比.结果表明,坡口形式对等离子-MIG复合焊接焊缝影响较小.复合焊焊缝成形良好,截面形状合理.焊缝组织由少量的侧板条铁素体和大量的针状铁素体构成.接头强度和弯曲性能均优于手工TIG焊接,抗拉强度达到了母材的95%,但硬度略低于多层多道手工TIG焊接. 展开更多

关键词 等离子-MIG 复合焊 焊缝组织 力学性能

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船用液化天然气燃料储罐自增压特性分析 被引量：3

10

作者 陈雷 封星 王耀华 《船海工程》 北大核心 2018年第3期56-60,共5页

根据某船用C型LNG燃料储罐技术参数建立储罐内部热力学模型与增压管路系统传热及流动模型,采用单一变量法计算分析LNG组分、环境温度、初始压力、初始充注率对储罐内压力变化的影响规律,采用Matlab软件进行多元线性回归分析,结果表明,... 根据某船用C型LNG燃料储罐技术参数建立储罐内部热力学模型与增压管路系统传热及流动模型,采用单一变量法计算分析LNG组分、环境温度、初始压力、初始充注率对储罐内压力变化的影响规律,采用Matlab软件进行多元线性回归分析,结果表明,初始充注率和初始压力是船用燃料储罐自增压过程的关键影响因素,环境温度对自增压过程影响不大,天然气组分对船用燃料储罐影响可忽略不计。 展开更多

关键词 船舶工程 液化天然气 自增压 储罐 MATLAB

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海上火箭回收过程中船舶耦合运动响应分析 被引量：1

11

作者 王智 刘大辉 +1 位作者 王寿军 滕瑶 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第10期35-40,共6页

为分析海上火箭回收过程中,船舶在火箭冲击载荷、锚泊力及波浪力耦合作用下的运动响应问题,基于有限体积法在时域计算火箭回落过程中甲板受到燃气射流冲击载荷的时历曲线。之后使用耦合算法将冲击载荷模型与船舶运动相结合,实现回收船... 为分析海上火箭回收过程中,船舶在火箭冲击载荷、锚泊力及波浪力耦合作用下的运动响应问题,基于有限体积法在时域计算火箭回落过程中甲板受到燃气射流冲击载荷的时历曲线。之后使用耦合算法将冲击载荷模型与船舶运动相结合,实现回收船舶动力耦合分析计算模型的建立,并在此基础上重点探讨沿船长及船宽分布的不同落点对船舶横摇、纵摇及垂荡运动的影响。得出火箭落点偏心距离的增加会增大船舶运动幅值的结论。部分结果可为海上火箭回收姿态调控提供参考数据。 展开更多

关键词 海上火箭回收 CFD技术 冲击载荷 耦合运动

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北海恶劣海况下半潜钻井平台总体屈服及屈曲强度分析 被引量：6

12

作者 郭勤静 李磊 +1 位作者 陈书敏 李德江 《船海工程》 北大核心 2015年第3期105-108,113,共5页

针对在北极及北极圈极寒恶劣海域工作的半潜式钻井平台总体强度问题,利用DNV专业软件SESAM对国内首座入级DNV船级社的自主研发基础设计项目——半潜式钻井平台进行总体强度分析。计算结果表明:平台总体强度情况满足要求,需要对局部连接... 针对在北极及北极圈极寒恶劣海域工作的半潜式钻井平台总体强度问题,利用DNV专业软件SESAM对国内首座入级DNV船级社的自主研发基础设计项目——半潜式钻井平台进行总体强度分析。计算结果表明:平台总体强度情况满足要求,需要对局部连接处进行细化分析,根据强度利用率认为局部结构可以进一步优化。 展开更多

关键词 半潜钻井平台 维京龙 SESAM 总体强度分析 强度利用率 结构优化

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Morison模型在半潜式平台方案设计中的应用 被引量：4

13

作者 韩荣贵 丛志明 +1 位作者 时磊 肖元 《船海工程》 北大核心 2018年第4期153-156,共4页

针对半潜式平台方案设计需进行大量方案分析比选,常规方法耗费大量时间的问题,借助CFD技术获取典型截面附加质量系数,编写Morison模型分析程序。算例分析及Morison模型与面元模型计算结果对比表明,自编程序计算精度与商用软件一致,Mori... 针对半潜式平台方案设计需进行大量方案分析比选,常规方法耗费大量时间的问题,借助CFD技术获取典型截面附加质量系数,编写Morison模型分析程序。算例分析及Morison模型与面元模型计算结果对比表明,自编程序计算精度与商用软件一致,Morison模型计算结果与面元模型计算结果趋势变化一致,说明半潜式平台方案设计采用Morison模型,可以提高设计效率,节省设计时间,获得总体性能更优的方案设计。 展开更多

关键词 半潜式平台 Morison模型 附加质量系数 计算流体动力学

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挪威北海恶劣海况下半潜式钻井平台工作性能分析 被引量：3

14

作者 韩荣贵 时磊 +4 位作者 杨楠 崔娜 李磊 肖元 张健效 《船海工程》 北大核心 2016年第3期127-130,共4页

针对半潜式钻井平台运动性能量化评估问题,采用工作性能分析方法。对3座半潜式钻井平台,考虑挪威北海恶劣海况条件,进行工作性能分析。结果表明,目标平台在3座平台中工作性能最佳。工作性能分析方法可以作为评估半潜钻井平台运动性能的... 针对半潜式钻井平台运动性能量化评估问题,采用工作性能分析方法。对3座半潜式钻井平台,考虑挪威北海恶劣海况条件,进行工作性能分析。结果表明,目标平台在3座平台中工作性能最佳。工作性能分析方法可以作为评估半潜钻井平台运动性能的分析工具之一。 展开更多

关键词 半潜式钻井平台 工作性能分析 势流理论 水动力分析

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半潜平台倾斜试验数据误差分析 被引量：2

15

作者 陈书敏 肖元 +1 位作者 张健效 郭勤静 《船海工程》 北大核心 2015年第2期161-163,共3页

结合某实际半潜平台项目,讨论影响半潜平台倾斜试验结果准确性的因素及数据读取方法,对读取的数据进行误差分析,提出减小误差的具体措施,为该平台后续稳性分析计算提供基础数据。

关键词 半潜平台 倾斜试验 误差因素 数据读取 误差分析

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钻井船干货舱槽型舱壁端部节点设计 被引量：2

16

作者 郭勤静 李磊 +2 位作者 陈书敏 李德江 王洪庆 《船海工程》 北大核心 2016年第1期174-177,181,共5页

考虑到钻井船干货舱内部纵横舱壁均采用槽型舱壁,为了保证槽型舱壁端部与主甲板连接处的结构力学性能及焊接工艺性能,采用有限元方法,对设计的"板凳"连接结构及3种偏心T型材与肘板组合结构进行计算分析对比,确定出合适的槽型... 考虑到钻井船干货舱内部纵横舱壁均采用槽型舱壁,为了保证槽型舱壁端部与主甲板连接处的结构力学性能及焊接工艺性能,采用有限元方法,对设计的"板凳"连接结构及3种偏心T型材与肘板组合结构进行计算分析对比,确定出合适的槽型舱壁端部节点连接形式,通过了DNV船级社OSLO总部审核。 展开更多

关键词 钻井船 干货舱 槽型舱壁 节点结构设计 强度分析

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基于模糊层次分析的海上发射船性能优化

17

作者 杨晓杰 王宝来 +2 位作者 刘大辉 张池 石来强 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第12期20-26,共7页

针对海上发射船性能优化体系的不健全,建立火箭竖起时的弯矩模型,以方形系数、船长和船宽为优化变量,设计了基于模糊层次分析的海上发射船性能优化模型。首先,从影响发射船性能的因素出发,提出以火箭承受弯矩、发射船稳性、阻力和造价... 针对海上发射船性能优化体系的不健全,建立火箭竖起时的弯矩模型,以方形系数、船长和船宽为优化变量,设计了基于模糊层次分析的海上发射船性能优化模型。首先,从影响发射船性能的因素出发,提出以火箭承受弯矩、发射船稳性、阻力和造价为评价指标,通过判定矩阵确定各性能指标的权重,并对各个指标单独进行分析计算。最后,计算母型船和96个样本点的综合评分。优化后的船型相比母型船,弯矩评分提高了19.87%,稳性评分提高了2.99%,阻力评分提高了23.19%,造价评分降低了8.35%。本文研究对海上发射船性能优化有指导作用。 展开更多

关键词 海上发射 弯矩模型 模糊层次分析 性能优化

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大型豪华游艇结构振动分析与控制

18

作者 徐芹亮 赵玉红 +2 位作者 李仁锋 李磊 王娜 《噪声与振动控制》 CSCD 2015年第5期56-59,共4页

通过有限单元法对某大型豪华游艇进行固有频率及强迫振动预测分析,发现上甲板左舷通往楼梯的走廊振动速度的峰值超标10%。经过频谱分析、局部结构模态分析,讨论振动的有效控制方法,通过修改局部结构以改变其固有模态、避免共振的方法进... 通过有限单元法对某大型豪华游艇进行固有频率及强迫振动预测分析,发现上甲板左舷通往楼梯的走廊振动速度的峰值超标10%。经过频谱分析、局部结构模态分析,讨论振动的有效控制方法,通过修改局部结构以改变其固有模态、避免共振的方法进行局部结构的振动控制,使得该区域的振动情况得到有效控制,满足相关规范的要求。该研究为其他工程项目的振动控制提供一定的参考。 展开更多

关键词 振动与波 游艇 局部模态 共振

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考虑自由液面修正对水压力分布影响的FPSO总体强度分析

19

作者 郭勤静 时磊 +2 位作者 傅强 韩荣贵 张国栋 《船海工程》 北大核心 2017年第5期30-33,36,共5页

基于ABS的DLA方法,对超大型浮式结构物FPSO船体的特征载荷进行长期预报,获得设计波参数,结合SESAM软件进行总体强度分析及载荷工况分析。对水动力荷载进行自由液面修正,采用WSD方法校核修正前后整船屈服屈曲强度。结果表明对动水压采用... 基于ABS的DLA方法,对超大型浮式结构物FPSO船体的特征载荷进行长期预报,获得设计波参数,结合SESAM软件进行总体强度分析及载荷工况分析。对水动力荷载进行自由液面修正,采用WSD方法校核修正前后整船屈服屈曲强度。结果表明对动水压采用自由液面修正以后的水压更为贴合实际情况;总体强度满足ABS、方法要求;修正前后差别较小,水线面附近结构强度需要采用局部压载组合校核。通过总体强度分析可以整体观察船体在波浪载荷作用下的应力变形情况,为船体局部特殊结构疲劳子模型计算提供边界位移,并根据利用率优化结构。 展开更多

关键词 FPSO 动水压 自由液面修正 总体强度分析 利用率

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利用上层建筑外围舱壁吊装超大模块强度分析

20

作者 张忠鹏 张谭龙 +4 位作者 杜之富 徐红梅 李磊 韩华伟 张工 《船海工程》 北大核心 2015年第1期137-140,共4页

利用ABAQUS有限元分析软件并参考相关海洋工程操作规范,对设计有大型上层建筑结构的海洋钻井平台整体上船体模块的吊装强度进行有限元分析,并利用整体分析的结果数据和子模型的方法详细评估吊点附近结构的开孔应力集中情况,形成指导吊... 利用ABAQUS有限元分析软件并参考相关海洋工程操作规范,对设计有大型上层建筑结构的海洋钻井平台整体上船体模块的吊装强度进行有限元分析,并利用整体分析的结果数据和子模型的方法详细评估吊点附近结构的开孔应力集中情况,形成指导吊装加强及操作的分析报告,对比有限元分析所得数据与吊装过程中实测的数据,验证有限元分析方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 ABAQUS 有限元分析 上层建筑 吊装

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