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陶瓷工业窑炉窑体砌筑材料结构优化探讨 被引量:3
1
作者 陈功备 胡国林 陈鹏 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期46-49,共4页
用Visual Basic(简称VB)设计了窑体散热计算程序,通过对不同陶瓷工业窑的窑体砌筑材料方案的探讨,得出了当代陶瓷窑炉典型窑体砌筑方案的窑体散热图,可供窑炉设计人员计算时查询。本文还对各窑体结构进行了成本分析,提出了保证年热损失... 用Visual Basic(简称VB)设计了窑体散热计算程序,通过对不同陶瓷工业窑的窑体砌筑材料方案的探讨,得出了当代陶瓷窑炉典型窑体砌筑方案的窑体散热图,可供窑炉设计人员计算时查询。本文还对各窑体结构进行了成本分析,提出了保证年热损失费用与窑体保温工程投资的年分摊费用之和为最小值结构方案。 展开更多
关键词 陶瓷窑炉 VB 结构优化
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鱼雷壳体结构的模糊优化设计 被引量:1
2
作者 宋保维 李楠 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第7期156-158,162,共4页
鱼雷壳体结构优化设计是鱼雷外形优化设计中的重要组成部分,关系着后期鱼雷总体优化设计的成败。但是,目前的鱼雷壳体优化设计方法仅是将设计变量作为固定变量来处理,没有考虑到设计变量存在的不确定性,另外环境变量也存在着不确定性,... 鱼雷壳体结构优化设计是鱼雷外形优化设计中的重要组成部分,关系着后期鱼雷总体优化设计的成败。但是,目前的鱼雷壳体优化设计方法仅是将设计变量作为固定变量来处理,没有考虑到设计变量存在的不确定性,另外环境变量也存在着不确定性,这些因素都说明鱼雷壳体优化设计实际上是一个模糊优化问题。如果忽略了鱼雷壳体优化设计的模糊性,会导致优化结果存在较为严重的危险性,同时也会对后期的鱼雷总体设计带来无法预知的影响。针对这一问题,在鱼雷壳体结构优化设计中引入模糊理论,建立鱼雷壳体结构模糊优化模型,并用单目标模糊优化方法进行鱼雷壳体结构模糊优化设计。将鱼雷壳体结构优化设计中存在的风险降到最低。 展开更多
关键词 鱼雷壳结构优化设计 模糊优化模型 单目标模糊优化设计
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基于改进SIMP法的连续体结构拓扑优化方法研究 被引量:9
3
作者 李启宏 李海艳 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第4期428-433,共6页
基于SIMP法的连续体结构拓扑优化,在小规模网格下的优化结构刚度性能不佳,而在大规模网格下优化结构又会出现过多细小分支,针对这一问题,提出了一种基于改进SIMP法的连续体结构拓扑优化方法。该方法对SIMP数学模型进行了改进,将单元微... 基于SIMP法的连续体结构拓扑优化,在小规模网格下的优化结构刚度性能不佳,而在大规模网格下优化结构又会出现过多细小分支,针对这一问题,提出了一种基于改进SIMP法的连续体结构拓扑优化方法。该方法对SIMP数学模型进行了改进,将单元微分法作为力学响应分析的理论基础,以全体单元中心点应力应变积之和为优化目标函数,并结合比例拓扑优化法对改进的数学模型进行了数值优化求解;最后,基于ISIMP法对悬臂梁进行了不同网格规模下的拓扑优化实验。研究结果表明:基于ISIMP法,悬臂梁的优化结构刚度得到了提升,并且在网格规模较小时,优化结构的刚度提升更为显著;同时,在网格规模很大时,该方法能有效减少细小分支的数量,提高优化结构的可制造性。 展开更多
关键词 改进的SIMP法 单元微分法 比例拓扑优化 连续结构拓扑优化
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结构拓扑优化应力敏度分析的伴随法 被引量:8
4
作者 彭细荣 隋允康 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期887-893,共7页
针对受应力约束的连续体结构拓扑优化问题,推导了应力敏度分析的伴随法公式;并以算例形式,将伴随法计算的应力敏度结果与差分法结果进行对比,验证了所推导公式的准确性,应力敏度分析结果表明了应力对设计变量的偏导数具有局部性特点。... 针对受应力约束的连续体结构拓扑优化问题,推导了应力敏度分析的伴随法公式;并以算例形式,将伴随法计算的应力敏度结果与差分法结果进行对比,验证了所推导公式的准确性,应力敏度分析结果表明了应力对设计变量的偏导数具有局部性特点。在此基础上,以受应力约束重量极小化为目标的结构拓扑优化为例,对比分析了应力一阶Taylor近似与满应力法的优化效果。结果表明:相比满应力法,应力一阶近似能使结构应力在更多的部分达到许用应力,得到的最优结构重量更轻。对设计变量数目巨大的应力约束连续体结构拓扑优化问题,由于应力约束数目可以通过准有效约束初选及不考虑删除单元的应力约束等方式减少,通常比设计变量数目小很多,应用应力敏度分析伴随法可以显著提高计算效率。 展开更多
关键词 连续结构拓扑优化 应力约束 伴随法 敏度分析 一阶近似 满应力法
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应该为结构拓扑优化的设计变量正名和处理方法顺言 被引量:3
5
作者 彭细荣 隋允康 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1787-1797,共11页
为了澄清拓扑化概念及促进发展,从基本概念入手,阐述了为拓扑变量正名、为有关映射顺言的必要性和迫切性.连续体结构拓扑优化方面的研究,以往学者们不注意厘清拓扑变量的概念,没有探讨其独立地位,而是依附于结构优化低层次,采用惩罚函... 为了澄清拓扑化概念及促进发展,从基本概念入手,阐述了为拓扑变量正名、为有关映射顺言的必要性和迫切性.连续体结构拓扑优化方面的研究,以往学者们不注意厘清拓扑变量的概念,没有探讨其独立地位,而是依附于结构优化低层次,采用惩罚函数使变量趋于0/1,有研究者于2004年意识到应当引进Heaviside函数取代惩罚函数.其实,笔者在1996年提出的独立连续映射(independent continuous mapping,ICM)方法中已经彻底解决了这些问题:定义独立层次的拓扑变量;采用阶跃函数及其逆函数的近似逼近.本文阐述了ICM方法的概念,并以频率约束拓扑优化为例详述了建模及求解.算例表明ICM方法因概念清晰显示出明显优势.《论语·子路篇》曰:"名不正则言不顺,言不顺则事不成."正名方可顺言,是时候该为结构拓扑优化的设计变量正名和处理方法顺言了. 展开更多
关键词 连续结构拓扑优化 拓扑设计变量的独立化 近似逼近函数 惩罚函数 阶跃函数 Heaviside函数 独立连续映射(independent continuous mapping ICM)方法 变密度法
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大型航天器桁架式主承力结构构型拓扑优化研究 被引量:21
6
作者 郝宝新 周志成 +1 位作者 曲广吉 李东泽 《航天器工程》 2014年第2期44-51,共8页
针对桁架结构和拓扑优化的特点,提出了一种连续体-离散体两级拓扑优化策略。应用该策略对大型航天器桁架式主承力结构的构型进行了优化设计。首先,使用HyperWorks软件对桁架结构的设计空间进行了有限元建模,应用连续体结构拓扑优化方法... 针对桁架结构和拓扑优化的特点,提出了一种连续体-离散体两级拓扑优化策略。应用该策略对大型航天器桁架式主承力结构的构型进行了优化设计。首先,使用HyperWorks软件对桁架结构的设计空间进行了有限元建模,应用连续体结构拓扑优化方法,得出了五传力点和七传力点两种准桁架结构形式,并提炼出与之对应的桁架结构;然后,对所得桁架结构进行拓展,并应用桁架式结构拓扑设计优化系统(TODOSST)对拓展后的桁架基结构进行了离散体结构拓扑优化,得到了五传力点和七传力点两种桁架方案。经对比,七传力点桁架构型方案在基频拓展性、设备预留空间可用性等方面均有比较明显的优势,可作为后续设计的基础。文章应用连续体-离散体两级拓扑优化策略,得到了满足基本设计要求的桁架结构基本构型,可为详细结构设计提供参考;所用优化策略也可为同类桁架结构设计提供借鉴。 展开更多
关键词 大型航天器 桁架结构 优化策略 连续结构拓扑优化 离散结构拓扑优化
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固体力学学报2006年总目次
7
《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期I0001-I0008,共8页
关键词 ZHANG 连续结构拓扑优化 力学学报 复合材料 目次
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按应变能处理应力约束的连续体结构拓扑优化 被引量:3
8
作者 宣东海 隋允康 +1 位作者 叶红玲 铁军 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期48-55,共8页
对每个单元都引入应变比能系数,通过追求对局部应力约束的高精度逼近,使独立.连续.映射(Independent Continuous and Mapping,ICM)方法中全局化应变比能约束的表达更为可靠,同时采取放松初始应变比能系数的手段加速优化迭代。利用结构最... 对每个单元都引入应变比能系数,通过追求对局部应力约束的高精度逼近,使独立.连续.映射(Independent Continuous and Mapping,ICM)方法中全局化应变比能约束的表达更为可靠,同时采取放松初始应变比能系数的手段加速优化迭代。利用结构最大Mises应力对许用应力比值的幂函数对全局化处理后的应变比能约束限进行修正,或者控制结构的最大应力,或者加速优化迭代。为了使拓扑构型向合理方向演变,每次迭代都对拓扑变量履行从连续到离散的反演,反演阈值自动计算。各算例均以较少的结构重分析次数,优化得到了类似理论最优解Michell桁架的拓扑图形,表明本文处理应力约束下结构拓扑优化问题的方法是合理和高效的。 展开更多
关键词 应力约束全局化 应变比能系数 ICM方法 连续结构拓扑优化
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基于无单元Galerkin方法的受迫振动下的连续体结构拓扑优化 被引量:2
9
作者 郑娟 龙述尧 李光耀 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期527-533,共7页
基于无单元Galerkin法(EFG)对受迫振动下的连续体结构进行拓扑优化设计.选取节点的相对密度作为设计变量,以动柔度最小化为目标函数,基于带惩罚的各向同性固体材料模型(SIMP)建立了受迫振动下的连续体结构拓扑优化模型,采用伴随法求解... 基于无单元Galerkin法(EFG)对受迫振动下的连续体结构进行拓扑优化设计.选取节点的相对密度作为设计变量,以动柔度最小化为目标函数,基于带惩罚的各向同性固体材料模型(SIMP)建立了受迫振动下的连续体结构拓扑优化模型,采用伴随法求解得到目标函数的敏度分析公式,利用优化准则法对优化模型进行求解.通过经典的二维连续体结构拓扑优化算例证明了该方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 无单元Galerkin方法(EFG) 受迫振动 SIMP插值模型 优化准则方法 连续结构拓扑优化设计
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基于连续体结构拓扑优化的树状结构拓扑创构 被引量:5
10
作者 彭细荣 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期26-31,共6页
针对概念设计阶段树状结构拓扑创构问题,提出了连续体结构拓扑优化方法。应用连续体结构拓扑优化法,建立体积约束下结构总应变能极小化(即结构总体刚度极大化)的拓扑优化模型,依据单约束优化问题的鞍点条件建立了优化迭代格式。研究... 针对概念设计阶段树状结构拓扑创构问题,提出了连续体结构拓扑优化方法。应用连续体结构拓扑优化法,建立体积约束下结构总应变能极小化(即结构总体刚度极大化)的拓扑优化模型,依据单约束优化问题的鞍点条件建立了优化迭代格式。研究了体积比、屋面结构刚度、屋面结构几何形式、设计空间高度等对树状结构拓扑形态的影响,并给出了具体应用算例。结果表明:随着材料用量的增加,树状结构拓扑随之复杂;随着屋面刚度的增加,树状结构分枝趋向于减少;不同的屋面结构几何形式会导致不同的树状结构拓扑形态;满足一定高度后,树状结构分枝形态不会受高度影响,仅是增加主树杆高度。 展开更多
关键词 树状结构 连续结构拓扑优化 ICM方法 拓扑形态
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面向结构体数据布局优化的高效内存管理
11
作者 闫家年 陈文光 郑纬民 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期68-72,共5页
面向结构体数据布局优化的内存池由于自身的使用特点,在传统的内存管理方式下,扩展内存需要移动数据,代价很高。为了避免移动数据,提高内存池性能,该文设计实现了基于共享内存地址映射技术的零数据移动内存管理系统DM3,辅助内存池管理... 面向结构体数据布局优化的内存池由于自身的使用特点,在传统的内存管理方式下,扩展内存需要移动数据,代价很高。为了避免移动数据,提高内存池性能,该文设计实现了基于共享内存地址映射技术的零数据移动内存管理系统DM3,辅助内存池管理内存。DM3利用POSIX标准编程接口提供的共享内存机制,在用户层操控物理内存到程序虚地址空间的映射,实现高效内存管理。首先,DM3针对结构体数据布局优化的内存使用特点,选择特定地址空间分配,既照顾到内存池扩展需求,又避免影响程序中其他内存请求。其次,在已分配的地址空间不能满足进一步扩展需求时,DM3通过内存地址重映射,实现地址空间转移而避免实际移动数据。通过在多个操作系统上的实验比较了DM3和传统的realloc方式,结果表明:DM3系统性能优越,最高可获得9.76倍加速比。DM3使用POSIX标准实现,具有跨平台移植性和易用性。应用DM3管理内存有效地增加了内存池性能。 展开更多
关键词 系统设计 结构数据布局优化 内存池 共享内存 内存地址映射
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翼式地下综合管廊受力性能试验与数值分析 被引量:1
12
作者 钟世英 李志康 +2 位作者 王堉众 高大潮 慕昕海 《山东建筑大学学报》 2021年第2期24-29,共6页
综合管廊出于设计安全角度考虑通常用料极多而导致性能“过剩”,管廊结构体优化后既可保证结构安全又为实际工程节约材料,对其优化设计是提高效能、促进行业精细化发展的有效手段。文章基于现有综合管廊结构模型,参考实际工程经验,设计... 综合管廊出于设计安全角度考虑通常用料极多而导致性能“过剩”,管廊结构体优化后既可保证结构安全又为实际工程节约材料,对其优化设计是提高效能、促进行业精细化发展的有效手段。文章基于现有综合管廊结构模型,参考实际工程经验,设计出一种新型薄壁摩擦受力型翼式地下综合管廊,根据竖向加载试验结果分析了沉降规律,并通过数值模拟验证了新型结构的安全性。结果表明:在上部施加实际工程的荷载工况下,新型管廊结构的形变值约为8.175 mm,满足变形与沉降控制标准;综合管廊的外伸支撑锚杆体与管廊协同受力变形,并且与土体产生的摩擦作用,较好的减缓了沉降变形速率,在平衡土体重力与外加荷载时产生了重要作用。 展开更多
关键词 综合管廊 结构体优化 沉降规律 数值模拟 外伸支撑锚杆
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结构拓扑优化ICM显式化与抛物型凝聚函数对于应力约束的集成化 被引量:10
13
作者 隋允康 铁军 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第A02期124-134,共11页
对于连续体结构拓扑优化问题,该文指出:其最大求解困难除因0-1离散变量的本质造成,更因为目标函数、约束条件在理论上无法建立同0-1拓扑变量的直接联系。ICM(独立-连续-映射)方法解决了这一困难:用阶跃函数构筑了0-1变量与单元具体物理... 对于连续体结构拓扑优化问题,该文指出:其最大求解困难除因0-1离散变量的本质造成,更因为目标函数、约束条件在理论上无法建立同0-1拓扑变量的直接联系。ICM(独立-连续-映射)方法解决了这一困难:用阶跃函数构筑了0-1变量与单元具体物理量或几何量联系的桥梁;将其逆函数(我们称之为跨栏函数)代入具体的优化表达式中,就可以显化拓扑优化模型与0-1变量的关系;其中跨栏函数用其逼近函数——过滤函数代替之,于是,不可微的结构拓扑优化规划就被可微化;进而可调常用的光滑算法进行有效的求解了。在磨光函数和过滤函数分别逼近阶跃函数和跨栏函数的同时,传统的0-1拓扑离散变量扩展为[0,1]区间上的连续变量了。由于许用应力、弹性模量、密度等材料性质被过滤函数识别,因而产生了相应的单元全程性质的概念,同理定义了单元全程几何参数的概念。基于ICM方法,利用单元全程许用应力,可以便捷地推导出结构拓扑优化应力奇异问题的ε-松弛解法的公式。提出了抛物型凝聚函数,证明了相关的定理,并且用于应力凝聚化处理的拓扑优化问题求解。另外,数值算例表明该文方法是有效的。 展开更多
关键词 连续结构拓扑优化 阶跃函数及跨栏函数 ICM方法 抛物型凝聚函数 应力约束的集成化
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基于水槽模型试验的人工鱼礁局部冲淤研究 被引量:4
14
作者 王佳美 唐振朝 +2 位作者 丁玲 贾晓平 张钟哲 《南方水产科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期32-38,共7页
为提高人工鱼礁建设选址和礁体设计的科学性,基于试验水槽对2种人工鱼礁在粉砂黏土上的局部冲淤情况进行了物理模型试验,通过地形测量和理论分析,研究了5组不同流速条件下2种人工鱼礁礁体结构的局部冲淤情况。结果表明,在粉砂黏土底质上... 为提高人工鱼礁建设选址和礁体设计的科学性,基于试验水槽对2种人工鱼礁在粉砂黏土上的局部冲淤情况进行了物理模型试验,通过地形测量和理论分析,研究了5组不同流速条件下2种人工鱼礁礁体结构的局部冲淤情况。结果表明,在粉砂黏土底质上,流速小于0.22 m·s^−1时,泥沙扰动小,2种礁体的周围局部冲刷小,冲淤形态以礁体底板附近浮沙堆积为主,且随速度增大而增高;流速大于0.22 m·s^−1时,洗掘现象较为明显,鱼礁周围冲刷坑范围及深度随流速的增大而增加,而礁体周围泥沙堆积高度随速度增大而减小。支撑结构较为复杂的A礁冲淤现象显著且复杂,冲刷坑深度最大值位于礁体中间底部,为−15 mm,且在礁后1倍礁高处出现长尾状泥沙堆积,其在0.27 m·s^−1流速时达到最大值5 mm;而B礁冲淤现象不显著,仅在底板附近出现少量堆积与冲刷坑,但由于底板开口比较大导致B礁发生沉降。因此今后的研究应结合建设选址海域的底质及水文特征对礁体支撑结构和底板进行优化设计并进行模型试验及数值模拟,以避免礁体冲淤严重引起沉降、掩埋等现象,从而影响鱼礁建设效果。 展开更多
关键词 人工鱼礁 局部冲刷 水槽试验 结构优化
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《力学学报》2006年分类目录
15
《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期858-864,共7页
关键词 ZHANG 分类目录 图书馆目录 力学学报 连续结构拓扑优化
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Vibration Suppression Analysis for Supporter with Constrained Layer Damping 被引量:2
16
作者 杜华军 邹振祝 黄文虎 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2004年第2期231-236,共6页
By analyzing the correlation between modal calculations and modal experiments of a typical supporter, an effective finite element analysis( FEA)model of the actual aerospace supporter is created. According to the anal... By analyzing the correlation between modal calculations and modal experiments of a typical supporter, an effective finite element analysis( FEA)model of the actual aerospace supporter is created. According to the analysis of constrained viscoelastic damping, the strategies of PVC have been worked out, and the correlation between modal calculations and modal experiments of the supporter has also been computed, and then, an experiment has been designed based on the calculation results. The results of experiments verify that the PVC strategy can effectively suppress vibration. 展开更多
关键词 passive vibration control constrained damping structural optimization
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《机械强度》2009年第31卷总目次
17
《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1033-1044,共12页
关键词 杨志安 陈建军 应力强度因子 力学因子 吕震 连续结构拓扑优化 故障诊断方法 主共振 杨智春 积分方程方法 复合材料 目次 机械强度
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Optimum Parameters of MgZnSSe/ZnSe BRAQ WET
18
作者 SHIChang-xin K.Heime 《Semiconductor Photonics and Technology》 CAS 2000年第4期204-206,共3页
A theoretical basis of optimally designed BRAQWET is pr esented. The optimum parameters of MgZnSSe/ZnSe BRAQWET are obtained by the ca lculation of band-structure according to the depletion approximation.
关键词 BRAQWET Ⅱ-Ⅵ semiconductors Band structure
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《力学季刊》2006年总目录
19
《力学季刊》 CSCD 北大核心 2007年第1期I0001-I0005,共5页
关键词 连续结构拓扑优化 SiC 李国强 季刊 动力响应 动力反应 组合框架 特征值 本征值 功能梯度材料 JUN 无侧移 刘延柱 程昌 无单元法 刘洪 弹性 力学性能 Design 目录 检索工具 力学
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New progress and future prospects of CBM exploration and development in China 被引量:12
20
作者 Vun Jian Xu Fengyin +2 位作者 Liu Lin Zhong Ningning Wu Xiaobin 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI 2012年第3期363-369,共7页
Efforts to speed up China's coal bed methane (CBM) exploration developments related to production safety, optimization of energy structures, prevention of energy waste and reduction of greenhouse gas emissions are... Efforts to speed up China's coal bed methane (CBM) exploration developments related to production safety, optimization of energy structures, prevention of energy waste and reduction of greenhouse gas emissions are all of great significance. In order to strengthen CBM exploration and development in China and to encourage increased growth in the CBM industry, we firstly give a general overview of the recent technological innovations and other developments in CBM exploration in the U.S., Canada and other countries. Using this background information as the starting point, we further present observations and analyses of CBM exploration and development, preferential policies, technical support and implications of R&D for CBM development in China. The results show that the problems related to CBM exploration technology development and lack of a complete set of management policies are still the major issues slowing down the growth of domestic CBM industry. Development of resource exploration and technology, R&D and establishment of favorable government policy to support the industry and the creation of a relevant information platform, etc. are finally recommended. 展开更多
关键词 ChinaCBMExploration and developmentProspectProposal
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