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惯性释放原理在车架结构优化设计中的应用 被引量:39
1
作者 扶原放 金达锋 乔蔚炜 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2009年第1期65-67,70,共4页
为了消除有限元方法静力分析过程中约束点的反力对结构应力状态的影响,将惯性释放原理引入车架的结构优化设计中,基于拓扑优化结果所建立的车架结构进行了静力分析,对比分析了两种惯性释放方法及普通约束方法在各工况条件下所得的车架... 为了消除有限元方法静力分析过程中约束点的反力对结构应力状态的影响,将惯性释放原理引入车架的结构优化设计中,基于拓扑优化结果所建立的车架结构进行了静力分析,对比分析了两种惯性释放方法及普通约束方法在各工况条件下所得的车架应力和位移的异同。计算结果表明所设计车架结构符合设计要求,使用惯性释放方法可以消除约束点的反力造成的应力集中,有利于对车架结构的强度进行更加合理的分析与评估。 展开更多
关键词 车架 结构优化 惯性释放 有限元
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真空吸尘车吸尘口的流场仿真和结构优化 被引量:33
2
作者 朱伏龙 张冠哲 陈杰 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第11期50-52,共3页
运用计算流体力学技术对真空吸尘车吸尘系统的流场进行仿真分析与结构优化。仿真采用非结构网格对吸尘口进行网格划分,运用标准双方程作为湍流计算模型。通过对初始设计方案的流场仿真分析,得出影响吸尘效率的原因为结构所引起的不合理... 运用计算流体力学技术对真空吸尘车吸尘系统的流场进行仿真分析与结构优化。仿真采用非结构网格对吸尘口进行网格划分,运用标准双方程作为湍流计算模型。通过对初始设计方案的流场仿真分析,得出影响吸尘效率的原因为结构所引起的不合理流场分布。通过将原有简单连接方式的结构改进为过渡连接和吸盘上平面带收缩角的结构实现了流场分布的合理化,提高了吸尘效率。 展开更多
关键词 真空吸尘车 吸尘口 流场仿真 结构优化
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应用ANSYS进行汽车车架结构优化设计的探讨 被引量:11
3
作者 李湘宁 余传文 赵旗 《沈阳航空工业学院学报》 2006年第3期20-23,共4页
为了应用ANSYS对结构进行优化设计,总结了ANSYS结构优化设计的数学描述以及模型建立的原则。以汽车车架为研究对象,采用ANSYS构建了其参数化有限元,给出了生成分析文件、定义优化变量以及设置与优化的具体步骤。通过仿真,对纵梁截面尺... 为了应用ANSYS对结构进行优化设计,总结了ANSYS结构优化设计的数学描述以及模型建立的原则。以汽车车架为研究对象,采用ANSYS构建了其参数化有限元,给出了生成分析文件、定义优化变量以及设置与优化的具体步骤。通过仿真,对纵梁截面尺寸进行了优化设计,并使车架总体积降低了9%。 展开更多
关键词 车辆工程 汽车车架 结构优化设计 有限元法 ANSYS
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多工况悬架下摆臂结构优化设计方法研究 被引量:11
4
作者 扶原放 金达锋 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第8期1-3,共3页
采用了多种优化设计方法,以某悬架结构为例进行了结构优化设计方法研究。通过对车辆行驶工况和对车体空间布置的分析,建立了拓扑优化可设计域和非可设计域,完成了悬架结构的拓扑优化设计,并建立了工程结构。基于强度分布与应力干涉理论... 采用了多种优化设计方法,以某悬架结构为例进行了结构优化设计方法研究。通过对车辆行驶工况和对车体空间布置的分析,建立了拓扑优化可设计域和非可设计域,完成了悬架结构的拓扑优化设计,并建立了工程结构。基于强度分布与应力干涉理论,将可靠性理论和优化方法相结合,进行了可靠性优化设计。其优化结果与尺寸优化和形状优化结果进行了对比,证明了优化设计方法的有效性和可行性,为工程结构提供了一种新设计思路。 展开更多
关键词 汽车工程 可靠性优化 结构优化 拓扑优化 尺寸优化 形状优化
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基于惯性释放原理的新能源车车架结构分析 被引量:12
5
作者 孙辉 沈保山 +2 位作者 王新超 陆永能 员征文 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2018年第12期55-58,共4页
为提高新能源车车架强度分析精度,在考虑了地面摩擦力与轮荷关系的前提下,基于多体动力学联合有限元分析方法建立了刚柔耦合整车数字样机及虚拟台架试验模型,对整车在多工况下的运动状态进行了模拟,并提取了各承载工况下车架连接点处的... 为提高新能源车车架强度分析精度,在考虑了地面摩擦力与轮荷关系的前提下,基于多体动力学联合有限元分析方法建立了刚柔耦合整车数字样机及虚拟台架试验模型,对整车在多工况下的运动状态进行了模拟,并提取了各承载工况下车架连接点处的载荷。以所提取载荷作为车架边界载荷输入,利用惯性释放法对车架进行了强度分析,并根据分析结果对高应力区域结构进行优化设计及试验验证。结果表明,惯性释放法能有效避免边界条件对分析结果造成的影响,可得到较合理且符合实际的车架应力分布状态。 展开更多
关键词 车架 多体动力学 惯性释放 结构优化
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基于ABAQUS的汽车座椅塑料件有限元分析与结构优化 被引量:12
6
作者 刘明卓 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期116-119,共4页
利用有限元软件对汽车座椅塑料件最大应变位置、应力分布规律和受力趋势进行分析,得到接近物理实验的结果。有限元分析结果与物理实验结果比照,提出了更新设计的目标。对塑料件破坏区域进行厚度和结构合理的修改,提高了座椅塑料件的性能... 利用有限元软件对汽车座椅塑料件最大应变位置、应力分布规律和受力趋势进行分析,得到接近物理实验的结果。有限元分析结果与物理实验结果比照,提出了更新设计的目标。对塑料件破坏区域进行厚度和结构合理的修改,提高了座椅塑料件的性能,减轻了质量。 展开更多
关键词 汽车座椅 塑料件 应变 有限元 结构优化
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水下航行器耐压壳体参数化设计优化 被引量:11
7
作者 苗怡然 高良田 +1 位作者 梁旭 刘峰 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期33-38,共6页
为提高水下航行器耐压壳体结构设计效率,研究了基于参数化分析和响应面近似模型的耐压壳体结构优化设计方法.确定某型水下航行器的耐压壳体结构5个尺寸为优化设计变量,应用薄壳理论和CCS规范进行了初步设计并确定了优化变量可行域,采用... 为提高水下航行器耐压壳体结构设计效率,研究了基于参数化分析和响应面近似模型的耐压壳体结构优化设计方法.确定某型水下航行器的耐压壳体结构5个尺寸为优化设计变量,应用薄壳理论和CCS规范进行了初步设计并确定了优化变量可行域,采用最优拉丁超立方法(Opt LHD)在可行域空间内确定设计试验样本点,研究了ABAQUS参数化驱动样本点的方法,建立了极限载荷的二阶多项式响应面模型.以极限载荷和壳体质量为优化目标,利用二代非劣排序遗传算法进行耐压壳体的多目标优化求解,得到Pareto最优解集.最终优化结果较初步设计结构极限载荷提高41.68%,壳体质量降低27.26%.参数化方法能够简化优化过程,提高优化效率,为水下航行器结构优化设计提供了借鉴. 展开更多
关键词 水下航行器 耐压壳体 参数化 响应面 结构优化
原文传递
路面谱激励整车噪声分析流程开发研究 被引量:8
8
作者 沈阳 黄元毅 +2 位作者 梁静强 常光宝 吕兆平 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期119-125,共7页
为分析汽车受路面随机激励作用在车内产生的噪声问题,建立了基于HyperWorks-NVHD平台的路噪标准分析流程。基于模态轮胎建模理论研究,构建了模态轮胎模型并集成于整车仿真模型。通过路面测试获得真实的路面谱激励。发展了路噪随机响应... 为分析汽车受路面随机激励作用在车内产生的噪声问题,建立了基于HyperWorks-NVHD平台的路噪标准分析流程。基于模态轮胎建模理论研究,构建了模态轮胎模型并集成于整车仿真模型。通过路面测试获得真实的路面谱激励。发展了路噪随机响应分析方法,并通过OptiStruct求解器对路噪问题峰值进行诊断,找出噪声问题的主要原因进而对车身结构和传递路径进行优化,成功解决了某车型的路噪风险问题。通过样件试制进行测试,验证了该分析流程的有效性与可行性。由于该分析流程不依赖于具体车型,最大程度的实现了方法的可移植性。 展开更多
关键词 车辆工程 整车噪声 路面谱 模态轮胎 随机响应分析 结构优化
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铁道车辆承载吸能结构优化研究 被引量:8
9
作者 谢素超 田红旗 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期60-68,共9页
为得到具有理想耐撞性能的铁道车辆承载吸能结构,分别基于多项式响应面法的二次响应面模型、四次响应面模型和Kriging法的响应面模型等3种代理模型,构造承载吸能结构的比吸能SEA及比吸能与撞击力峰值之比REAF关于设计参数的二次、四次和... 为得到具有理想耐撞性能的铁道车辆承载吸能结构,分别基于多项式响应面法的二次响应面模型、四次响应面模型和Kriging法的响应面模型等3种代理模型,构造承载吸能结构的比吸能SEA及比吸能与撞击力峰值之比REAF关于设计参数的二次、四次和Kriging法响应曲面,结合遗传算法整体寻优分别得到这3种代理模型的SEA和REAF的最优值。对比分析结果表明:Kriging法响应面模型的拟合精度高于多项式的二次和四次响应面模型,四次响应面模型的拟合精度次之;但是Kriging法响应面模型拟合曲面没有多项式响应面模型的光滑,其原因是Kriging模型采用的局部插值方法虽能提高模型拟合精度、却不利于降低模型拟合过程中的数字噪声;整车车体碰撞仿真表明,承载吸能结构优化后的整车车体具有更好的耐撞性能。 展开更多
关键词 铁道车辆 承载吸能结构 结构优化 Kriging法 多项式响应面法 遗传算法
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重载敞车车体结构轻量化设计 被引量:8
10
作者 姚曙光 田红旗 许平 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期31-35,57,共6页
以车体承载结构的质量为目标函数,以部件板厚为设计变量,以关键工况载荷下车体结构的应力与挠度为约束条件,建立轴载40 t矿石敞车车体承载结构的优化设计数学模型。引入约束违反惩罚项构造新的无约束目标函数,用共轭梯度法确定探索方向... 以车体承载结构的质量为目标函数,以部件板厚为设计变量,以关键工况载荷下车体结构的应力与挠度为约束条件,建立轴载40 t矿石敞车车体承载结构的优化设计数学模型。引入约束违反惩罚项构造新的无约束目标函数,用共轭梯度法确定探索方向,用最小二乘法逼近目标函数。在有限元分析软件ANSYS的二次开发平台上,运用参数化设计语言APDL,进行车体承载结构质量极小化的迭代计算。分析结果表明:1/4车体承载结构的质量由1.939 5 t减小到1.760 7 t,减轻约为9.22%,车辆自重系数达到0.16,减轻后车体结构强度和刚度仍满足相关规范与设计要求。 展开更多
关键词 车辆工程 重载敞车 结构优化 惩罚函数 共轭梯度法
原文传递
某A型地铁车体结构轻量化研究 被引量:7
11
作者 陈晶晶 柳晓峰 《电力机车与城轨车辆》 2015年第6期9-11,共3页
文章介绍了基于有限元分析的一种结构轻量化设计方法,对某A型地铁铝合金车体结构进行了优化研究,结果显示其在达到轻量化目标的同时保证了车辆应有的强度、刚度。
关键词 地铁车辆 有限元分析 轻量化 结构优化
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某车型正面40%偏置碰撞的车体结构优化 被引量:6
12
作者 王月 尹高纪 +2 位作者 周大永 刘卫国 孙立志 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2014年第4期371-377,共7页
某车型在64 km/h正面40%偏置碰撞试验中,出现踏板和转向管柱的侵入量超标问题。其原因是:更换动力后,前机舱变形空间减小,车体纵梁变形模式不合理,及前围板附近位置的强度较低。为此,该文提出了优化方案:调整纵梁的材料及修改纵梁内加... 某车型在64 km/h正面40%偏置碰撞试验中,出现踏板和转向管柱的侵入量超标问题。其原因是:更换动力后,前机舱变形空间减小,车体纵梁变形模式不合理,及前围板附近位置的强度较低。为此,该文提出了优化方案:调整纵梁的材料及修改纵梁内加强板的结构,来提高纵梁总成整体结构强度,增加加强件,来提高前围的总体强度。运用Hyperworks及LS-DYNA软件进行仿真分析。结果表明:优化后,改善了纵梁的变形模式,前围板侵入量减小了42 mm;乘员的伤害也得到改善,整体得分提高1分。因此,该优化方案合理,车身结构的加强对乘员起到很好的保护作用。 展开更多
关键词 汽车安全 正面碰撞 纵梁 前围板 车体结构优化
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丙烯酸泡棉胶带在汽车结构优化方面的应用 被引量:6
13
作者 方潇湧 《汽车工程师》 2011年第2期55-58,共4页
丙烯酸泡棉胶带在优化汽车结构方面已经成为了一种越来越重要的方式。为了更好地提供在汽车优化结构设计方面的选择,文章介绍了丙烯酸泡棉胶带的发展及其性能特点,针对汽车结构设计的优化,通过对丙烯酸泡棉胶带固定方式和传统机械固定... 丙烯酸泡棉胶带在优化汽车结构方面已经成为了一种越来越重要的方式。为了更好地提供在汽车优化结构设计方面的选择,文章介绍了丙烯酸泡棉胶带的发展及其性能特点,针对汽车结构设计的优化,通过对丙烯酸泡棉胶带固定方式和传统机械固定方式的比较和分析,同时也通过两者在提高整车密封性能和降低整车质量方面的比较和分析进一步说明丙烯酸泡棉胶带在汽车内外饰连接固定的方式和汽车结构设计的方面提供了更加优化、更加经济和更加环保的选择。 展开更多
关键词 丙烯酸泡棉胶带 应力分散 汽车 结构优化 车身密封 整车减重
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基于量子决策的异构集群协同巡航方法
14
作者 刘昊 张云飞 +1 位作者 张伟斌 胡启智 《指挥控制与仿真》 2024年第4期66-76,共11页
通过分析异构集群协同决策行为的特征,引入量子决策模型解决异构集群自主决策问题。首先从OODA流程出发,廓清异构集群协同的控制方式;而后针对异构集群协同巡航具体问题,拆分无人艇集群和无人机集群的任务,分别构建队形优化和自主探测... 通过分析异构集群协同决策行为的特征,引入量子决策模型解决异构集群自主决策问题。首先从OODA流程出发,廓清异构集群协同的控制方式;而后针对异构集群协同巡航具体问题,拆分无人艇集群和无人机集群的任务,分别构建队形优化和自主探测的应用模型;设计队形优化算法,动态生成最佳通信队形结构;设计量子决策云和反馈评分机制,在众多可能探测选项中优选最合适的决策内容;最后通过仿真实验论证队形优化模型和自主探测模型在异构集群协同巡航中的有效性。实验表明,量子决策模型相比于常规决策模型,在决策行为选择和优化中具有更大的适用性和可迁移性。 展开更多
关键词 无人艇 无人机 异构协同 量子决策 队形结构优化
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城市轨道车辆不锈钢车体结构优化探索 被引量:6
15
作者 龚明 丁叁叁 《铁道车辆》 北大核心 2009年第7期16-18,共3页
从城市轨道车辆不锈钢车体的设计与工艺特点出发,考虑轻量化、模块化、高强度、高可靠性的要求,对不锈钢车体分部类进行结构优化,探索适合我国国情的城市轨道车辆不锈钢车体的合理结构形式。
关键词 城市轨道车辆 不锈钢车体 结构优化 轻量化 模块化
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新能源汽车车身安全设计与优化研究
16
作者 陈勇 《科技资讯》 2024年第10期91-93,共3页
随着人们环境保护意识的增强及新能源汽车技术的迅猛发展,新能源汽车车身安全的设计与优化愈显重要。基于此,对新能源汽车车身安全进行设计,应充分考虑整车的结构、材料等因素,被动安全、主动安全问题,并注意与其他系统的协同。新能源... 随着人们环境保护意识的增强及新能源汽车技术的迅猛发展,新能源汽车车身安全的设计与优化愈显重要。基于此,对新能源汽车车身安全进行设计,应充分考虑整车的结构、材料等因素,被动安全、主动安全问题,并注意与其他系统的协同。新能源汽车车身安全的优化应着眼于材料优化、结构优化与车身优化。持续提高新能源汽车的安全性能,可以使人们的出行更安全、更环保。 展开更多
关键词 新能源汽车 车身安全 被动安全 结构优化
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基于随机振动试验的车载座舱数值分析及结构优化
17
作者 王艺伟 周元春 +2 位作者 王上飞 赵波 侯如非 《计算机辅助工程》 2024年第1期6-13,共8页
针对道路运输工况下车载座舱遭受随机振动激励而损伤的问题,研究座舱的随机振动响应特性。对座舱试验件进行振动台试验,获得试验件在不同工况下的加速度、应变、应力等动力学响应数据,据此建立座舱数值分析模型并进行随机振动响应分析... 针对道路运输工况下车载座舱遭受随机振动激励而损伤的问题,研究座舱的随机振动响应特性。对座舱试验件进行振动台试验,获得试验件在不同工况下的加速度、应变、应力等动力学响应数据,据此建立座舱数值分析模型并进行随机振动响应分析计算。通过与振动试验结果对比,验证数值分析方法的合理性。对数值分析模型进行全工况计算,将仿真与试验结果相结合进行随机振动响应分析。根据结构振动特性与失效机理,对座舱结构进行优化设计,使其满足抗震要求。 展开更多
关键词 随机振动 振动试验 车载座舱 结构优化
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新型运载火箭结构优化设计与试验验证 被引量:6
18
作者 王金明 鲍国苗 +5 位作者 刘勇 顾铖璋 易果 刘博 吴春雷 亢战 《上海航天(中英文)》 CSCD 2021年第3期134-146,共13页
伴随着运载火箭大型化与重型化的趋势,结构优化技术在火箭轻量化设计中扮演着越来越重要的角色,同时更高精度的试验、测试以及更高置信度的分析评估需求也日益凸显。本文首先对运载火箭结构轻量化设计方法进行概述;然后针对几种典型密... 伴随着运载火箭大型化与重型化的趋势,结构优化技术在火箭轻量化设计中扮演着越来越重要的角色,同时更高精度的试验、测试以及更高置信度的分析评估需求也日益凸显。本文首先对运载火箭结构轻量化设计方法进行概述;然后针对几种典型密封类与非密封类结构优化案例及新型运载火箭结构中的不确定性优化方法进行了重点介绍,并对优化结果进行了试验验证;最后对亟待解决的技术问题与未来结构优化技术发展趋势进行了梳理与展望。 展开更多
关键词 运载火箭 结构优化 试验验证 不确定性
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基于自适应响应面法的地铁车辆空压机框架结构优化设计
19
作者 周锦柯 宫岛 刘广宇 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第8期27-33,共7页
[目的]建立地铁车辆空压机框架的有限元模型,通过模态试验和振动测试进行校核,发现干燥器框架垂向弯曲模态频率与电机倍频相重合,且隔振率较低。在满足模态频率和隔振率要求的前提下,综合有限元法与最优化技术,对空压机框架进行结构优... [目的]建立地铁车辆空压机框架的有限元模型,通过模态试验和振动测试进行校核,发现干燥器框架垂向弯曲模态频率与电机倍频相重合,且隔振率较低。在满足模态频率和隔振率要求的前提下,综合有限元法与最优化技术,对空压机框架进行结构优化设计。[方法]以空压机框架厚度为优化变量,首先进行DOE(试验设计),获取不同的空压机框架样本,通过移动最小二乘法建立空压机框架近似模型。基于此近似模型,以框架垂向一阶弯曲模态频率、干燥器框架垂向弯曲模态频率和隔振率为优化目标,通过自适应响应面法进行优化设计,得到框架参数的最优方案。[结果及结论]与优化前相比较,优化后的框架垂向一阶弯曲和干燥器框架垂向弯曲模态频率与轨道激励频率(一般为15.0 Hz)、电机旋转基频(24.5 Hz)及倍频相差3.0 Hz以上,达到最佳可避免共振条件,且隔振率能够提高20%~25%,而总质量仅增加6%。 展开更多
关键词 地铁车辆 空压机 框架结构优化 试验设计 自适应响应面法
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欠驱动型ROV改进设计与纵倾优化
20
作者 许哲 代威 +2 位作者 曹宇 李永国 张舜 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期483-490,共8页
针对无人遥控潜水器(remotely operated vehicle,ROV)在高速航行时因受流场作用而导致纵倾幅值、纵倾角度变化较大的问题,提出通过搭配选择扩展底盘和尾翼结构参数的方法来实现欠驱动型ROV的零纵倾或微纵倾高速运动。基于格子玻尔兹曼方... 针对无人遥控潜水器(remotely operated vehicle,ROV)在高速航行时因受流场作用而导致纵倾幅值、纵倾角度变化较大的问题,提出通过搭配选择扩展底盘和尾翼结构参数的方法来实现欠驱动型ROV的零纵倾或微纵倾高速运动。基于格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM),通过壁面自适应细化算法,结合ROV的结构参数进行六自由度仿真实验,以模拟ROV的航行运动。对扩展底盘和尾翼高度不同的ROV分别进行数值分析,得到扩展底盘、尾翼的结构参数与ROV纵倾幅值、纵倾角度的关系。通过对航行表现相似的ROV的旋转力矩进行比较,确定了在相同扩展底盘条件下ROV的稳定性与尾翼高度的关系。开展了扩展底盘和尾翼结构优化正交实验,利用遗传算法对不同实验方案下ROV的纵倾数据进行了拟合处理。结合实际需求确定了扩展底盘和尾翼的高度,并通过实际测试验证了ROV纵倾优化设计方案的正确性。结果表明,合理搭配扩展底盘和尾翼的结构可有效减小欠驱动型ROV的纵倾幅值,从而实现ROV在无幅值补偿时的微纵倾航行运动。研究结果可为相关水下装置纵倾运动的改进提供参考。 展开更多
关键词 无人遥控潜水器 格子玻尔兹曼方法 纵倾 六自由度仿真 结构优化
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