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铝挤压机节能方法研究
1
作者 付永涛 柴星 +3 位作者 范玉林 段丽华 李夏峰 陈永甲 《中国重型装备》 2025年第2期33-37,共5页
铝挤压是一种重要的金属加工工艺,广泛应用于航空航天、建筑、汽车等行业。铝挤压机是铝挤压生产中的关键设备,其能耗占铝挤压总能耗的70%以上。随着我国铝加工业的快速发展,铝挤压机的能源消耗问题日益突出。为了降低铝挤压机的能源消... 铝挤压是一种重要的金属加工工艺,广泛应用于航空航天、建筑、汽车等行业。铝挤压机是铝挤压生产中的关键设备,其能耗占铝挤压总能耗的70%以上。随着我国铝加工业的快速发展,铝挤压机的能源消耗问题日益突出。为了降低铝挤压机的能源消耗,提高生产效率,本文针对铝挤压机工作特点,提出了正向单动铝挤压机能耗模型,并通过研究高效液电控制系统、非挤压时间缩减技术和等温挤压技术,有效地降低了铝挤压生产过程中的能耗。通过实际应用,取得了显著的节能效果。 展开更多
关键词 铝挤压机 节能 液电控制 非挤压时间 等温挤压。
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Inconel617合金的热变形行为 被引量：1
2
作者 丁佐军 任文浩 +2 位作者 张果 郑越 何西扣 《金属热处理》 北大核心 2025年第2期8-14,共7页
采用Gleeble-3800热模拟试验机,在变形温度为950~1200℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)的范围内,对Inconel617合金开展了热压缩模拟试验,分析了其在不同变形条件下的热变形行为。结果表明,在变形初期,Inconel617合金表现出明显的加工硬化特... 采用Gleeble-3800热模拟试验机,在变形温度为950~1200℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)的范围内,对Inconel617合金开展了热压缩模拟试验,分析了其在不同变形条件下的热变形行为。结果表明,在变形初期,Inconel617合金表现出明显的加工硬化特征,随应变量继续增加,流变应力增加至峰值后逐渐降低,表现出动态再结晶为主的软化机制。基于双曲正弦函数修正的Arrhenius模型构建了Inconel617合金的热变形本构方程,其热变形激活能Q=418.4 kJ/mol。构建了Inconel617合金的热加工图,并确定了合适的加工区间为:变形温度1080~1170℃、应变速率0.012~1 s^(-1)。 展开更多
关键词 Inconel617合金 热变形行为 动态再结晶 热加工图
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基于机器学习的发动机缸体锥齿轮塑性成型工艺研究
3
作者 王荔檬 杨铨 《模具技术》 2025年第2期53-59,共7页
为提升发动机缸体锥齿轮塑性成型生产质量,研究了基于机器学习方法的塑性成型工艺。设计了发动机缸体锥齿轮塑性成型工艺环节,确保每一步都符合材料特性和产品要求。利用机器学习方法中的主成分分析方法获取主要工艺参数,基于所获取的... 为提升发动机缸体锥齿轮塑性成型生产质量,研究了基于机器学习方法的塑性成型工艺。设计了发动机缸体锥齿轮塑性成型工艺环节,确保每一步都符合材料特性和产品要求。利用机器学习方法中的主成分分析方法获取主要工艺参数,基于所获取的工艺参数制备塑性成型件。通过模拟实际成型过程,预测可能出现的问题并提前调整工艺参数。利用深度学习方法检测塑性成型件缺陷,确保产品质量符合标准。实验结果显示:用主成分分析方法提取工艺参数来制备的塑性成型件,硬度、抗拉强度、屈服强度和断裂伸长率均接近或略高于设计值;力学性能测试结果与最初设计时的预期情况基本一致,能够显著提升塑性成型效率与成功率;能够准确检测出塑性成型件的各种缺陷,保障塑性成型件质量。 展开更多
关键词 机器学习 塑性成型 原材料 主成分分析 工艺参数 缺陷检测
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基于动态材料模型的材料热加工工艺优化方法 被引量：39
4
作者 鲁世强 李鑫 +3 位作者 王克鲁 董显娟 李臻熙 曹春晓 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期890-896,共7页
基于动态材料模型理论的加工图技术被广泛用于设计和优化材料热加工工艺中,以实现微观组织和性能的控制。综述动态材料模型的相关理论,介绍基于动态材料模型的稳定变形区和失稳变形区的各种判据及其物理含义,比较和分析各种判据的应用... 基于动态材料模型理论的加工图技术被广泛用于设计和优化材料热加工工艺中,以实现微观组织和性能的控制。综述动态材料模型的相关理论,介绍基于动态材料模型的稳定变形区和失稳变形区的各种判据及其物理含义,比较和分析各种判据的应用情况及其有效性,对判据在某些情况下预测失败的原因进行分析,指出利用各种判据优化材料热加工工艺时的选用原则。 展开更多
关键词 动态材料模型 加工图 变形稳定区判据 变形失稳区判据 工艺优化
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用于控制材料热加工组织与性能的动态材料模型理论及其应用 被引量：25
5
作者 鲁世强 李鑫 +3 位作者 王克鲁 董显娟 李臻熙 曹春晓 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期77-85,共9页
动态材料模型及其加工图技术是一种可以用来对材料热加工过程进行优化设计,以实现对材料热加工微观组织和性能进行控制,提高产品质量和可靠性的理论方法。综述动态材料模型及其加工图技术的理论基础及其发展过程,对变形稳定区和失稳区... 动态材料模型及其加工图技术是一种可以用来对材料热加工过程进行优化设计,以实现对材料热加工微观组织和性能进行控制,提高产品质量和可靠性的理论方法。综述动态材料模型及其加工图技术的理论基础及其发展过程,对变形稳定区和失稳区判据的不可逆热力学和耗散结构基本理论以及各种判据的推导过程进行较详细的介绍,从理论角度比较和分析基于动态材料模型理论的各种变形稳定区和失稳区判据的优缺点及其适用范围,指出应用这些判据来实现材料热加工组织性能控制时应注意的一些问题。简要介绍采用动态材料模型理论及其加工图技术来解决实际热加工问题,以达到控制材料组织和性能,确保产品质量,提高生产率的应用情况。 展开更多
关键词 动态材料模型 加工图 不可逆热力学 耗散结构 变形稳定区和失稳区判据 热加工组织与性能控制
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锻造预成形多目标优化设计的研究 被引量：34
6
作者 赵新海 赵国群 +1 位作者 王广春 王同海 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期61-65,共5页
采用有限元灵敏度分析方法，首次对锻造过程预成形进行了多目标优化设计研究。多目标包括锻件的形状及其变形均匀性两个方面，优化设计的目标是使锻件的形状和变形均匀性综合性能最好。提出了新的无量纲的锻件形状子目标函数和变形均匀... 采用有限元灵敏度分析方法，首次对锻造过程预成形进行了多目标优化设计研究。多目标包括锻件的形状及其变形均匀性两个方面，优化设计的目标是使锻件的形状和变形均匀性综合性能最好。提出了新的无量纲的锻件形状子目标函数和变形均匀性子目标函数，并给出了总目标函数和各子目标函数的表达形式，并详细推导了各目标函数相对于优化设计变量的灵敏度。应用该方法对截面为H形的轴对称锻件进行了预成形优化设计，取得了良好的效果。 展开更多
关键词 锻造 预成形 灵敏度 形状 均匀性 多目标优化设计 有限元
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汽车发电机磁极精锻成形三维有限元模拟和工艺优化 被引量：16
7
作者 高永超 华林 +2 位作者 赵玉民 毛华杰 左治江 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1110-1113,共4页
简述了汽车发电机磁极几种典型成形工艺。基于Abaqus通用有限元软件,应用三维刚粘塑性有限元显式算法对磁极精锻成形过程进行了模拟分析,得出了变形中材料的流动状态和等效塑性应变分布规律。根据有限元模拟分析结果对磁极精锻成形工艺... 简述了汽车发电机磁极几种典型成形工艺。基于Abaqus通用有限元软件,应用三维刚粘塑性有限元显式算法对磁极精锻成形过程进行了模拟分析,得出了变形中材料的流动状态和等效塑性应变分布规律。根据有限元模拟分析结果对磁极精锻成形工艺参数、模具结构进行了优化设计,并进行了磁极精锻成形工艺试验。试验验证了有限元模拟分析结果,并精锻成形出合格的汽车发电机磁极产品。 展开更多
关键词 发电机磁极 精密锻造 有限元模拟 模具设计 工艺优化
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激光织构仿生非光滑表面抗磨性能研究 被引量：72
8
作者 韩志武 任露泉 刘祖斌 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期289-293,共5页
采用激光织构技术在材料表面形成4种仿生非光滑表面形态,分析了织构表面金相组织结构,考察了其抗磨性能.结果表明,材料表面经激光织构处理后形成了微细的硬质金相组织,这有利于提高表面的抗磨性能;而将这种激光表面织构技术用于仿生非... 采用激光织构技术在材料表面形成4种仿生非光滑表面形态,分析了织构表面金相组织结构,考察了其抗磨性能.结果表明,材料表面经激光织构处理后形成了微细的硬质金相组织,这有利于提高表面的抗磨性能;而将这种激光表面织构技术用于仿生非光滑表面形态,可以进一步提高表面的抗磨性能;其中经激光织构处理的鳞片形非光滑表面的抗磨性能最佳. 展开更多
关键词 仿生学 激光织构 非光滑表面 抗磨性能
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锻造毛坯形状优化设计的研究 被引量：14
9
作者 赵新海 赵国群 +1 位作者 王广春 王同海 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期3-5,共3页
近几年来 ,锻造形状优化得到了众多学者的关注。本文对单工序锻造问题的毛坯形状优化进行了研究。以毛坯高径比为优化设计变量 ,目标函数取为实际锻件超出预定理想直线部分的体积 ,以黄金分割法进行优化迭代 ,给出了目标函数的表示方法... 近几年来 ,锻造形状优化得到了众多学者的关注。本文对单工序锻造问题的毛坯形状优化进行了研究。以毛坯高径比为优化设计变量 ,目标函数取为实际锻件超出预定理想直线部分的体积 ,以黄金分割法进行优化迭代 ,给出了目标函数的表示方法及计算表达式。并对一典型的轴对称H型锻件的毛坯形状进行了优化设计 。 展开更多
关键词 锻造 毛坯形状 优化设计 高径比 黄金分割
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镦粗试验中鼓度与摩擦的相关性研究 被引量：16
10
作者 许树勤 陈志英 张善元 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期46-48,共3页
建立了圆柱体镦粗的刚塑性有限元模型 ,模拟了高径比为 1 5和 1 0、当摩擦因子从0 1到 1 0之间变化时圆柱体镦粗过程 ,给出镦粗试验中试件鼓度与接触面上摩擦因子间的定量关系 。
关键词 镦粗 刚塑性有限元 流动应力 圆柱体 摩擦因子 高径比 试件 接触面 元模型
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金属体积成形预成形设计的现状及发展 被引量：15
11
作者 赵新海 赵国群 王广春 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2000年第3期1-6,共6页
金属体积成形预成形设计 ,是材料多工序成形工艺与模具设计的中心工作。如何设计预锻件形状和预锻模形状是生产合格终锻件的关键 ,也是模具设计的难点之一。预成形优化设计是采用了优化技术的预成形设计 ,是发展的预成形设计 ,在国内外... 金属体积成形预成形设计 ,是材料多工序成形工艺与模具设计的中心工作。如何设计预锻件形状和预锻模形状是生产合格终锻件的关键 ,也是模具设计的难点之一。预成形优化设计是采用了优化技术的预成形设计 ,是发展的预成形设计 ,在国内外得到了广泛研究。本文首先介绍了预成形设计所依据的知识和采用的主要手段 :基于以往丰富经验的经验性指导原则、物理模拟技术和基于数值模拟的计算机辅助设计。然后对处于当今预成形设计的主流方法—基于数值模拟的预成形设计的两个发展阶段 ,即预成形设计和预成形优化设计进行了介绍。其次对常用的正向模拟和反向模拟预成形设计方法和常用的基于灵敏度分析的正向模拟优化法、直接微分法、拟合优化法、微观遗传算法等预成形优化设计方法的基本原理、特点及应用进行了介绍和总结。最后指出了预成形设计的发展趋势。 展开更多
关键词 体积成形 预成形设计 优化设计 模拟 金属 锻件
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20CrMnTi钢的温热变形行为及其数学建模 被引量：16
12
作者 杨慧 李振红 张质良 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1799-1802,共4页
利用热模拟试验研究了20CrMnTi钢在温度为1123～1 273 K,变形速率为0.01～20 s-1条件下的温热变形行为,并对其变化规律进行系统分析.以流动应力σ为目标函数,研究了主要热力参数对目标函数的影响.基于蠕变理论和统计分析建立了两种适用... 利用热模拟试验研究了20CrMnTi钢在温度为1123～1 273 K,变形速率为0.01～20 s-1条件下的温热变形行为,并对其变化规律进行系统分析.以流动应力σ为目标函数,研究了主要热力参数对目标函数的影响.基于蠕变理论和统计分析建立了两种适用于20CrMnTi钢温热锻的流动应力数学模型,为20CrMnTi温热成形数值模拟和热力参数的合理控制提供了依据. 展开更多
关键词 20CRMNTI钢 温热变形 流动应力 热模拟试验
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钢中动态再结晶力学测定及其数学模型 被引量：14
13
作者 张鸿冰 张斌 柳建韬 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期1053-1056,共4页
采用物理模拟的方法 ,对 W1 8Cr4V高速钢和 H1 3热作模具钢热变形过程中的动态再结晶规律进行了研究 ,提出采用加工硬化率 -应变图可以判断动态软化的开始和结束所对应的应变 .与传统的采用应力 -应变图的方法相比 ,该方法具有准确、直... 采用物理模拟的方法 ,对 W1 8Cr4V高速钢和 H1 3热作模具钢热变形过程中的动态再结晶规律进行了研究 ,提出采用加工硬化率 -应变图可以判断动态软化的开始和结束所对应的应变 .与传统的采用应力 -应变图的方法相比 ,该方法具有准确、直观的优点 .采用该方法 ,可以判断动态软化的类型 .建立了 W1 8Cr4V高速钢和 H1 3热作模具钢的动态再结晶的动力学。 展开更多
关键词 硬化率-应变图 力学测定 动态再结晶 数学模型
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面向叶片精锻过程的三维有限元模拟 被引量：5
14
作者 杨合 詹梅 +2 位作者 刘郁丽 杜坤 李明奇 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 1999年第S1期87-90,95,共5页
对刚粘塑性有限元用于模拟分析叶片精锻过程的基本原理进行了论述 ;对模拟中需解决的关键问题提出了相应的算法和处理技术 ;开发了考虑工模具间的摩擦的三维刚粘塑性有限元模拟分析系统 .采用该系统 ,对航空发动机压气机简单叶片和带阻... 对刚粘塑性有限元用于模拟分析叶片精锻过程的基本原理进行了论述 ;对模拟中需解决的关键问题提出了相应的算法和处理技术 ;开发了考虑工模具间的摩擦的三维刚粘塑性有限元模拟分析系统 .采用该系统 ,对航空发动机压气机简单叶片和带阻尼台叶片精锻过程进行了三维有限元模拟分析 .模拟过程中对榫头和叶身过渡处采用圆角连接 ,改善了金属的流动性和充填性 ,使叶片锻造三维有限元模拟的建模与分析更接近于实际过程 .结果表明 :采用作者所提出的基于边界构形的网格重划方法 -内缩法 ,进行畸变网格的重划是可行的 ;采用作者所提出的动态边界条件的处理方法以避免模具死锁问题是有效的 ;所开发的软件系统是可靠的 . 展开更多
关键词 叶片 精密成形 三维问题 有限元模拟
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20CrMnTi结构钢热变形行为及其数学模型 被引量：26
15
作者 张斌 张鸿冰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1826-1830,共5页
利用Gleeble-1500热模拟实验机研究了20CrMnTi结构钢在温度为1223～1243K,变形速率为0.01～5s-1条件下的热变形行为.通过奥氏体再结晶动力学回归计算了20CrMnTi的形变激活能,以及峰值应力与变形温度、应变速率之间的关系;提出采用加工... 利用Gleeble-1500热模拟实验机研究了20CrMnTi结构钢在温度为1223～1243K,变形速率为0.01～5s-1条件下的热变形行为.通过奥氏体再结晶动力学回归计算了20CrMnTi的形变激活能,以及峰值应力与变形温度、应变速率之间的关系;提出采用加工硬化率-应变(θ-ε)图可以准确地判断该钢发生动态软化的类型,并可以确定动态再结晶开始和结束以及最大软化率时所对应的应变.给出了反映该钢动态再结晶进行过程的动态再结晶状态图,以及动态再结晶开始时间和完全再结晶时间与形变温度的关系图,并回归出了20CrMnTi钢的再结晶动力学方程. 展开更多
关键词 结构钢 再结晶动力学 最大软化率 动力学方程
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基于刚粘塑性有限元模拟的汽轮机叶轮模锻的预成形优化 被引量：6
16
作者 胡自化 杨端光 +1 位作者 李益锋 张平 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第4期482-486,共5页
针对汽轮机叶轮模锻的预成形设计,本文建立了以打击能耗最低和模具作用载荷最小为目标函数,以完全填充为约束条件,以坯料初始高径比为优化变量的预成形坯料优化方案。利用刚粘塑性有限元方法模拟汽轮机叶轮等温模锻成形过程,具体分析了... 针对汽轮机叶轮模锻的预成形设计,本文建立了以打击能耗最低和模具作用载荷最小为目标函数,以完全填充为约束条件,以坯料初始高径比为优化变量的预成形坯料优化方案。利用刚粘塑性有限元方法模拟汽轮机叶轮等温模锻成形过程,具体分析了不同坯料初始高径比对成形载荷、塑性应变能以及分流面的影响。数值模拟结果表明获得的预成形H/D最佳尺寸可明显减少模锻锤击次数和模具磨损。所提出的有限元模拟预成形优化方法十分有效,克服了以往凭经验设计的弊端。 展开更多
关键词 刚粘塑性有限元 模锻 塑性应变能 预成形优化 分流面
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大型挤压铝型材淬火技术与装置 被引量：4
17
作者 张君 杨合 +1 位作者 谢东钢 韩炳涛 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期133-138,共6页
分析大型挤压铝型材淬火热处理的必要性,根据典型大型铝型材冷却速度曲线提出大型挤压铝型材淬火的技术要求。结合传热学,推导出大型铝型材快速淬火时冷却介质量的计算公式,建立大型挤压铝型材淬火热处理的理论。介绍几种常用的铝型材... 分析大型挤压铝型材淬火热处理的必要性,根据典型大型铝型材冷却速度曲线提出大型挤压铝型材淬火的技术要求。结合传热学,推导出大型铝型材快速淬火时冷却介质量的计算公式,建立大型挤压铝型材淬火热处理的理论。介绍几种常用的铝型材快速冷却方式,分析气水雾化联合淬火的技术特点。根据所建立的大型挤压铝型材淬火热处理理论提出大型铝型材气水雾化联合淬火的技术路线。研制出新型高效的气水雾化联合淬火装置,采用所研制的气水雾化联合淬火装置进行试验。试验表明:所建立的大型挤压铝型材淬火热处理理论正确,所提出的技术路线可行。对研制的大型气水雾化联合淬火装置进行推广,能够提高大型挤压铝型材的质量。 展开更多
关键词 铝型材 挤压 淬火 气水雾化联合淬火
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火车车轮S形辐板成形研究 被引量：4
18
作者 许章泽 李翔 +2 位作者 安涛 李胜祗 阎军 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2006年第13期74-76,共3页
借助商业有限元软件MSC/Superform,数值模拟了车轮压弯成形过程。研究了车轮S形辐板成形过程金属流动规律,得到了S形辐板截面变形分布,为S形辐板车轮成形工艺设计提供依据。
关键词 火车轮 S形辐板 压弯成形 数值模拟
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控制形状和变形的锻造预制坯多目标优化设计 被引量：4
19
作者 赵新海 虞松 +1 位作者 赵国群 王广春 《山东大学学报（工学版）》 CAS 2004年第4期88-90,共3页
以形状相对简单的单工序锻件为研究对象 ,基于刚粘塑性有限元的基本理论 ,以同时获得净形或近净形锻造和尽可能均匀的变形的最终成形件为优化设计目标 ,采用传统的黄金分割法 ,采用加权和的方式 ,对单工序锻件的毛坯形状多目标优化设计... 以形状相对简单的单工序锻件为研究对象 ,基于刚粘塑性有限元的基本理论 ,以同时获得净形或近净形锻造和尽可能均匀的变形的最终成形件为优化设计目标 ,采用传统的黄金分割法 ,采用加权和的方式 ,对单工序锻件的毛坯形状多目标优化设计进行了研究 .并以一轴对称锻件为例进行了毛坯形状的多目标优化设计 ,取得了满意的效果 . 展开更多
关键词 多目标 锻造 形状控制 变形 预制坯 优化设计
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微观遗传算法在预锻模优化设计中的应用 被引量：4
20
作者 罗仁平 姚华 +1 位作者 彭颖红 张永清 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期52-54,共3页
锻造过程实现净形和近净形制造最关键的一点是对预锻模进行优化设计。本文用微观遗传算法对H型截面锻件进行了预锻模优化设计,以实现此锻件的无飞边锻造。设计结果表明优化效果显著。而且用遗传算法进行预锻模优化设计,可充分利用现有的... 锻造过程实现净形和近净形制造最关键的一点是对预锻模进行优化设计。本文用微观遗传算法对H型截面锻件进行了预锻模优化设计,以实现此锻件的无飞边锻造。设计结果表明优化效果显著。而且用遗传算法进行预锻模优化设计,可充分利用现有的CADCAE软件,既保持软件的独立性,又能实现两者的双向集成。 展开更多
关键词 预锻模 微观遗传算法 优化设计 锻造
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