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《上海交通大学》 2007年
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高速电梯悬挂系统动态性能的理论与实验研究

张鹏  
【摘要】: 在电梯驱动技术不断发展的条件下,电梯的提升高度以及行驶速度有了很大的提高,但也因此对电梯自身的安全性和乘客的乘坐舒适性提出了更高的要求。要解决这种矛盾,首先就要对电梯悬挂系统本身的动态性能特点进行深入而详细的了解。 由曳引轮、钢丝绳、轿厢/重平衡系统等主要部件组成的曳引电梯悬挂提升系统,是一种典型的柔性传动提升系统。在这种系统中,通过曳引绳在曳引轮槽内缠绕而产生的摩擦力提供提升的直接动力,由柔性的曳引绳(主要是钢丝绳)来引导轿厢/平衡重量的运动。根据柔性系统的特点,在运动条件下,系统本身的弹性变形可能引发非常复杂的动态性能。尤其是在高速运动状态或存在外界干扰的时候,这种复杂的局部或全局的动态性能,可能会对整个电梯系统的安全性和乘坐舒适性产生不可忽视的影响。 本文采用理论分析与真实实验相结合的研究方法,以高速电梯乘坐的舒适性和运行的安全性为基本出发点和最终的实现目标,分别从局部和整体的角度,深入讨论和研究了高速电梯柔性曳引提升系统在各种结构参数及运动参数下的典型动态性能表现,分析了高速电梯在行驶过程中某些异常动态性能产生的原因和影响因素。 从乘坐舒适性方面考虑,以柔性悬挂系统动态稳定性的考察为基础,将电梯柔性悬挂系统抽象为一种一端附加有一定质量的张紧的轴向运动弦线的力学模型,采用弹性力学理论和分布式建模方法,建立了柔性提升系统横向-纵向耦合振动的运动方程和能量方程,并通过自行设计和建立的柔性提升系统动态性能测试实验台,对理论模型进行了实验验证;通过各种结构参数和运动参数下的仿真计算,再现和分析了高速电梯柔性悬挂系统运行过程中的耦合振动状况及其影响因素,研究结果表明:高速电梯在上行阶段更容易发生剧烈的振动从而影响乘坐的舒适性;以包括轿厢在内的柔性悬挂系统的横向振动的整体建模为基础,研究了电梯轿厢对于导轨不平度的水平振动响应,研究结果表明:高速电梯轿厢的水平振动会受到系统本身的柔性特性和导轨不平度因素的共同影响。 从运行安全性方面考虑,以高速电梯曳引能力的评估和保证为基础,采用多体动力学理论和离散系统建模方法,建立了曳引绳在曳引轮槽内缠绕运动的动态仿真模型,研究了由于电梯的速度提升而引起的曳引绳在轮槽内特殊的接触、滑移和脱离等局部动态特性;进行了钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦系数以及非正常工况下曳引能力的实验研究,提出了一种摩擦系数测试与分析方法,并研究了摩擦系数在各种影响因素下的变化;在实际井道中对电梯在非正常运行状况下的曳引能力及动态性能进行了实验研究,并利用测量结果对曳引绳绕行模型在这方面应用的有效性进行了验证。研究结果表明:仿真模型可以很好地模拟这些动态行为,为电梯曳引能力的相关研究提供了有利的工具。 本文对高速电梯悬挂系统的典型动态特性进行了深入的理论和实验研究,着重揭示了由于速度的提升而带给电梯悬挂系统的特殊动态特性产生的原因、现象和影响,探索和分析了曳引能力、耦合振动等电梯特有物理现象的存在机理和本质表现。本文的研究成果为电梯舒适性和安全性的相关研究提供了分析思路和理论基础,为更加深入地认识高速电梯悬挂系统的动态特性本质提供了方法和途径,为下一步系统振动抑制与控制方法的研究提供了对象与工具。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU976.3

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 吴涛;;电梯电气事故原因分析及预防[J];中国高新技术企业;2011年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 曹国华;矿井提升钢丝绳装载冲击动力学行为研究[D];中国矿业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 曲星霖;工程斜行电梯的动态特性研究[D];山东大学;2011年
2 尹纪财;中高速电梯曳引系统振动问题的研究[D];苏州大学;2011年
3 张浩;快速斜行电梯关键结构设计和动态特性研究[D];苏州大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段颖,申功炘,张永刚,苏文弼;高速电梯气动特性实验模拟设备研制[J];北京航空航天大学学报;2004年05期
2 严世榕,闻邦椿;提升系统在加速过程中的振动控制研究[J];福州大学学报(自然科学版);2001年05期
3 彭佑多,刘德顺,朱萍玉,张永忠,郭迎福;矿井提升机绳系合理激励加速度反演分析与设计[J];中国工程科学;2002年04期
4 朱昌明,王印辉,庄显会;电梯的抗震计算分析[J];工程抗震;2000年03期
5 张聚,杨庆华,周国斌,朱光汉;高速电梯机械系统振动的分析与计算[J];机电工程;2000年04期
6 宋立权,张大可,胡学斌;高层电梯升降系统动载响应研究[J];重庆建筑大学学报;1997年04期
7 金卫清,张惠侨,郑延军;电梯机械系统动态特性的建模分析[J];机械设计与研究;1999年03期
8 傅武军,朱昌明,张长友,叶庆泰;高速电梯水平振动建模及动态响应分析[J];机械设计与研究;2003年06期
9 安德洪,丁春蕾,刘嘉焜,许树荆;一类基于FARIMA过程的电梯导轨振动模型[J];机械设计;2004年04期
10 陈立群,Jean W. Zu;轴向运动弦线的纵向振动及其控制[J];力学进展;2001年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刚宪约;曳引电梯系统动态理论及动力学参数优化方法研究[D];浙江大学;2005年
2 傅武军;超高速电梯轿厢横向振动控制研究[D];上海交通大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁建国,湛华;挑梁根部设钢筋混凝土柱时设计计算方法[J];四川建筑科学研究;2001年04期
2 李扬,高日,晏景通;自重对索网结构找形的影响[J];四川建筑科学研究;2003年02期
3 段凯,杨新华,杨文兵;用ANSYS软件计算桥梁结构的温度应力[J];四川建筑科学研究;2005年03期
4 马杰,侯景军,何英明;昆明某大厦纠偏的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年04期
5 薛松涛;张茂雨;谢丽宇;陈镕;王远功;;在地震波作用下地下连续墙的动力响应[J];四川建筑科学研究;2005年06期
6 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期
7 陈辉;袁海庆;李盛;刘文龙;高翔;;温度作用对钢筒仓结构影响的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2006年06期
8 左立;曾祥勇;;西部红层软岩地区某桥梁扩大基础有限元分析[J];四川建筑科学研究;2009年06期
9 王赞芝;胡如成;张鹏;吴辉琴;邓宇;叶雁冰;黄世斌;陈劲飙;;多跨连续梁弯曲自由振动的波动解法[J];四川建筑科学研究;2010年02期
10 张俊峰;王利娟;郝际平;李天;;几何非线性新梁柱单元及结构程序设计[J];四川建筑科学研究;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 温纪云;申苗;唐驾时;;某型航空发动机双转子系统的动力学响应[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 谢永;蔡国平;刘松;;基于输入和输出数据的柔性板的时域空间建模与主动控制研究[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
3 张凯;刘占芳;;离心场中悬臂梁的动频和椭圆运动性质[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
4 郭树起;杨绍普;;非均质变截面杆的自由振动[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
5 曹洁;吕敬;王琪;彭慧莲;;含滚动摩阻非光滑多体系统动力学方程的数值计算方法[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
6 芮筱亭;戎保;;多体系统传递矩阵法研究进展[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
7 丁祖鹏;刘月田;屈亚光;张勇;敖坤;;裂缝性油藏水驱油三维定量物理模拟相似准则[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
8 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
9 张恩佳;周佳亮;;流固耦合技术在水轮机蝶阀活门动态特性分析中的应用[A];抽水蓄能电站工程建设文集2011[C];2011年
10 彭丽媛;李晖;居鹤华;;崎岖地形环境中月球车的动力学建模与仿真[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周平;柔体动力学初值问题拟变分原理及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 姜恒;多尺度结构功能材料在水下声隐身中的应用基础研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
6 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
7 陈海卫;波轮式全自动洗衣机脱水振动与抑制机理的研究[D];江南大学;2010年
8 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
9 王红云;单根多楔带附件驱动系统动态特性建模与仿真技术的研究[D];华南理工大学;2010年
10 童伟;整体耦合式消扭悬架系统原理及其运动学和动力学研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
3 刘希花;曳引电梯机械振动系统的固有特性与动力学响应[D];山东科技大学;2010年
4 梁鹏飞;基于数字化功能样机的炸药破碎机性能分析[D];长春理工大学;2010年
5 范子嘉;长脉冲激光与金属相互作用的热分析[D];长春理工大学;2010年
6 史永伟;轮式装载机驱动桥多体动力学仿真分析[D];浙江理工大学;2010年
7 辛栋;纤维增强聚合物复合材料力学性能的数值预测[D];郑州大学;2010年
8 周宇龙;基于遗传算法的堤防材料动力特性反演分析[D];郑州大学;2010年
9 王会杰;基于变形控制的复合地基变刚度概念设计研究[D];郑州大学;2010年
10 俞顺;基于模型修正及体系可靠度的桥梁结构性能评价[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 段颖,申功炘,张永刚,苏文弼;高速电梯气动特性实验模拟设备研制[J];北京航空航天大学学报;2004年05期
2 陈先中,苍大强,魏任之;多绳摩擦提升机钢丝绳张力在线监测传感器[J];北京科技大学学报;1998年05期
3 钟万勰;;结构动力方程的精细时程积分法[J];大连理工大学学报;1994年02期
4 陈彩萍,潘晓恒;提升钢丝绳可靠性设计探讨[J];煤炭工程师;1997年03期
5 王春华;绳罐道多绳摩擦提升系统横向振动特性的数值分析[J];阜新矿业学院学报(自然科学版);1997年02期
6 严世榕,闻邦椿;提升系统在加速过程中的振动控制研究[J];福州大学学报(自然科学版);2001年05期
7 徐格宁;胡增嵘;;电梯速度曲线、行程及时间综合分析[J];中国工程机械学报;2004年04期
8 金学松,温泽峰,张卫华;轮对运动状态对轮轨滚动接触应力的影响[J];工程力学;2004年01期
9 薛艳梅;;电梯曳引钢丝绳的检验[J];工业安全与环保;2009年11期
10 王桂兰,赵瑞敏,孙建芳,张海鸥;基于微分几何学的钢丝绳结构CAD[J];华中科技大学学报(自然科学版);2003年06期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 刚宪约;曳引电梯系统动态理论及动力学参数优化方法研究[D];浙江大学;2005年
2 林建杰;液压电梯闭式回路节能型电液控制系统研究[D];浙江大学;2005年
3 廖红卫;钢丝绳的疲劳行为特征与损伤机理研究[D];武汉理工大学;2006年
4 傅武军;超高速电梯轿厢横向振动控制研究[D];上海交通大学;2007年
5 冯永慧;高速电梯水平振动主动控制研究[D];上海交通大学;2008年
6 李占芳;矿井提升系统振动特性及典型故障诊断研究[D];中国矿业大学;2008年
7 杜小强;高速曳引电梯动态分析理论及轿厢噪声预测方法研究[D];浙江大学;2008年
8 曹国华;矿井提升钢丝绳装载冲击动力学行为研究[D];中国矿业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邓东;井下作业提升系统受力分析与安全评定[D];大庆石油学院;2002年
2 钟志贤;电梯PCC自动控制及故障诊断的研究[D];广西大学;2002年
3 丛琳;电梯控制的实时仿真装置及其故障诊断[D];上海海事大学;2004年
4 丁立强;曳引电梯动态特性研究及其仿真平台开发[D];浙江大学;2005年
5 唐洪彦;基于组态软件的电梯控制系统模拟与模型构件的研究[D];重庆大学;2006年
6 李雪枫;高速曳引电梯动态性能与虚拟仿真平台的研究[D];沈阳航空工业学院;2007年
7 梅承谊;曳引式电梯系统动态特性参数研究[D];上海交通大学;2007年
8 倪忠进;钢丝绳力学特性及失效机理研究[D];昆明理工大学;2008年
9 李海花;电梯变刚度非线性振动分析[D];广西大学;2008年
10 张国欣;曳引电梯动态特性研究及其测试分析系统的开发[D];浙江大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 吴洪福;杨建奎;;摇台承接过程中罐笼的动力学行为分析[J];煤矿机械;2010年07期
2 刘丛丛;樊军;;基于SIMULINK的直线电机抽油机钢丝绳动力学分析与仿真[J];机械设计与制造;2013年01期
3 李凯;茅献彪;张连英;宋静;;螺旋捻制结构在受载情况下的力学性能分析[J];徐州工程学院学报(自然科学版);2012年02期
4 戚士君;;电梯改造的安全技术问题及管理措施探讨[J];中国新技术新产品;2012年08期
5 罗哲;范围;;影响电梯安全运行的主要原因分析[J];中国科技信息;2012年12期
6 宋静;曹国华;曹永光;吴荣华;;三角股绳索建模及几何特性分析[J];现代制造工程;2012年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 胡志辉;双折线式多层卷绕钢丝绳失效行为及损伤机理研究[D];武汉理工大学;2012年
2 李善军;自走式双轨道果园运输机驱动轮对特性分析与试验研究[D];华中农业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 曲星霖;工程斜行电梯的动态特性研究[D];山东大学;2011年
2 陈丽;高精度电梯导轨自动校直机电气系统的开发与实现[D];南京理工大学;2012年
3 尹纪财;中高速电梯曳引系统振动问题的研究[D];苏州大学;2011年
4 恒放;矿井提升机的动载响应研究[D];重庆大学;2010年
5 田志俊;多绳摩擦式提升机主轴装置动力学分析[D];燕山大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 耿新青;遗传算法及其应用[J];鞍山钢铁学院学报;2000年06期
2 段颖,申功炘,张永刚,苏文弼;高速电梯气动特性实验模拟设备研制[J];北京航空航天大学学报;2004年05期
3 黄怀德,郎德民,黄卫瑜,王建民,刘一峰;多点激振系统的模态试验技术[J];导弹与航天运载技术;1999年06期
4 林家浩;随机地震响应的确定性算法[J];地震工程与工程振动;1985年01期
5 林家浩;随机地震响应功率谱快速算法[J];地震工程与工程振动;1990年04期
6 林家浩;非平稳随机地震响应的精确高效算法[J];地震工程与工程振动;1993年01期
7 戴玉英;永磁同步电动机在无齿轮曳引电梯中的应用前景[J];电机技术;2002年03期
8 周正华,蒋文军,朱维乐;PSD及其集成装置标定实验研究[J];电子测量与仪器学报;2000年04期
9 王志杰,丁康;齿轮箱故障诊断中复杂振动调制现象的分析[J];重庆大学学报(自然科学版);1996年04期
10 张旭红,周云,张善元;结构随机振动混合控制整体优化[J];工程力学;2003年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刚宪约;曳引电梯系统动态理论及动力学参数优化方法研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 朱婉玲;汽车半主动悬架系统结构/控制集成优化研究[D];合肥工业大学;2002年
【相似文献】
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1 李广玉;王权;王静静;;客车内饰现状及发展趋势[J];客车技术与研究;2007年04期
2 袁世平;郭向荣;;钢桁拱桥横向刚度分析[J];山西建筑;2008年08期
3 刘力;王林;;桩基托换后津滨轻轨高架桥动力性能分析[J];现代城市轨道交通;2008年05期
4 王正军;罗晓媛;;大跨度上承式桁架拱桥动力特性及列车走行性分析[J];南华大学学报(自然科学版);2008年03期
5 郝力;刘玉惠;;文津街老干部活动中心方案设计[J];山西建筑;2011年14期
6 万传风;魏庆朝;;城市轨道交通运行评价指标体系[J];中国安全科学学报;2006年05期
7 张国军,胡振宇;健康住宅的居住空间设计[J];住宅科技;2005年08期
8 董华;;浅析老龄住宅的特殊需求和设计理念[J];建筑;2010年20期
9 皮皮;;帮您选车[J];车世界;2003年09期
10 宋奇康;薛艺超;;小众准则[J];家用汽车;2008年02期
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1 丁良士;张亚庭;张柏;武立云;杨永军;谢军;李碧堤;张慧;林原;黄铁星;张涛;王强;蔡放;;地板采暖与天花板采暖的舒适性实验研究[A];全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C];2000年
2 李峥嵘;陈沛霖;裴晓梅;;晚间通风房间热环境的改善[A];上海市制冷学会一九九九年学术年会论文集[C];1999年
3 阚安康;韩厚德;纪珺;;活动房热舒适性的影响因素及评价指标[A];第九届海峡两岸制冷空调技术交流会论文集[C];2009年
4 王钧利;马春燕;;汽车乘客振动舒适性评价指标的研究[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1998年
5 秦志刚;马晓红;;高吸湿纤维的新进展[A];第二届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2002年
6 孙宝才;陈鸿;鲍惠荣;;防水透湿织物涂层的新进展[A];第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2003年
7 孙宝才;陈鸿;鲍惠荣;;防水透湿织物涂层的新进展[A];第三届纺织涂层、复合、功能纺织品技术交流会资料集[C];2007年
8 魏建秋;;基于NVH特性的汽车舒适性设计技术[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
9 肖东宜;钱以明;;低温送风技术的发展及低温送风末端装置的探讨[A];上海市制冷学会一九九七年学术年会论文集[C];1997年
10 梁晓娟;王瑞金;;客车空调舒适性评价指标分析[A];制冷空调新技术进展——第四届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 韩建昌 上官 记者 王梅;我国民用飞机首次批量进入国际市场[N];中国质量报;2007年
2 薛严;韩国研发出世界最高速电梯[N];科技日报;2010年
3 卢清才 本报记者 张俊良;高速发展的通力电梯[N];中国房地产报;2004年
4 江西农业大学 陆伟 喻兵权;关注饲料安全性的现代问题[N];中国畜牧兽医报;2005年
5 本报记者 吴幼祥;中年家庭理财更应注重安全性[N];杭州日报;2005年
6 本报记者  孙红;致力于提高车辆的安全性和舒适性[N];中国工业报;2006年
7 赵伟;锐志改型车正式推出[N];中国质量报;2007年
8 黄洁;关注会计信息系统的安全性[N];财会信报;2005年
9 龄讯;加拿大发布有关伐尼克兰的重要安全性信息[N];中国医药报;2010年
10 张波;FDA发布抗精神病药物安全性警告[N];医药经济报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张鹏;高速电梯悬挂系统动态性能的理论与实验研究[D];上海交通大学;2007年
2 赵婧;海洋立管涡致耦合振动CFD数值模拟研究[D];中国海洋大学;2012年
3 蔡成标;高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动理论及应用研究[D];西南交通大学;2004年
4 肖祥;车—桥(线)耦合空间振动分析与应用[D];中南大学;2011年
5 汪朝晖;椭圆曲线密码的安全性研究[D];武汉大学;2004年
6 余光伟;多平行轴齿轮—轴承—转子系统耦合振动的有限元分析[D];上海大学;1999年
7 郑军;新概念车舒适性与操纵稳定性研究[D];湖南大学;2001年
8 陈晓月;禽流感重组枯草芽孢杆菌的构建及实验免疫研究[D];吉林大学;2008年
9 刘德军;风—列车—线路—桥梁系统耦合振动研究[D];西南交通大学;2010年
10 李永乐;风—车—桥系统非线性空间耦合振动研究[D];西南交通大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邓子铭;强风作用下大跨度刚构连续桥梁的车—桥耦合振动分析[D];中南大学;2007年
2 褚毅;室内空气环境及污染问题分析与研究[D];吉林大学;2006年
3 杨颜志;铁道车辆舒适性虚拟试验技术的研究[D];中南大学;2007年
4 郑立;室内移动轨道式升降机可靠性与舒适性研究[D];上海交通大学;2009年
5 张小波;寒冷地区高层住宅居住环境舒适性设计探索[D];大连理工大学;2009年
6 李素云;手扶拖拉机X型座椅的虚拟优化研究[D];广西大学;2005年
7 胡春军;振动压路机整机性能与新型工作装置研究[D];吉林大学;2005年
8 王林玉;基于人工神经网络的针织内衣面料热湿舒适性评价及预测[D];青岛大学;2006年
9 张佳佳;廉租房住宅适应性与舒适性设计研究[D];西安建筑科技大学;2008年
10 郑宇峰;公共性游泳馆环境的舒适性研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
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