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《西北工业大学》 2007年
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大展弦比飞翼结构拓扑形状与尺寸优化设计

王伟  
【摘要】:本文重点开展了大展弦比飞翼布局无人机机翼结构的布局优化设计研究。布局优化是优化设计的难点与最具有挑战性的工作,直接关系着整个结构设计的优劣与成败。该机翼结构规模大,设计变量多,影响因素复杂,使得优化设计工作的开展更加困难。 为了降低问题的复杂程度和设计变量的规模,本文重点考虑了机翼主承力元件翼梁的布局优化设计。采用多级优化的思想,提出了一种两级三层优化设计方法。第一级优化采用拓扑优化手段得到了翼梁的大致位置与数目,重点研究了变密度法和ESO(Evolutionary Structure Optimization)方法,并对ESO方法进行改进,使之适合机翼结构的拓扑优化设计;第二级采用杂交算法来完成形状优化和尺寸优化的综合优化设计,将复合形法与NASTRAN的改进的可行方向法相结合,分别优化翼梁的位置和机翼各元件的几何尺寸,两者相互交替,相互嵌套,最终完成了机翼结构的布局优化设计。 在整个布局优化设计中,拓扑优化是独立的,形状优化与尺寸优化是相互关联的。第一级优化是第二级优化的基础,第二级优化是第一级优化的修正与发展。通过对大展弦比飞翼结构优化说明,本文所提的两级三层优化方法是可行的和有效的,有着很好的减重效果。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:V214.11

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【引证文献】
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1 王伟;常楠;;飞机翼面结构多级布局优化设计思想及需要解决的问题[J];飞机设计;2007年05期
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1 裴颖;多工况下基于三维结构拓扑优化的机翼主传力路径确定技术研究[D];沈阳航空航天大学;2011年
2 汪东斌;基于CAE技术的汽车仪表板和转向系振动特性研究[D];合肥工业大学;2010年
3 王赢利;新能源汽车白车身结构拓扑及尺寸优化设计[D];大连理工大学;2012年
4 郭晓伟;兆瓦级风电齿轮箱结构轻量化研究[D];大连理工大学;2012年
5 李国明;基于HYPERWORKS柔性夹持工装机构的优化技术研究[D];沈阳航空航天大学;2013年
6 姜铁良;飞机翼面结构快速参数化建模方法与布局优化设计[D];大连理工大学;2013年
【参考文献】
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1 王淑芬,吴卫;无人机发展的情报研究[J];飞航导弹;1998年10期
2 邓扬晨,詹光 ,高彤,章怡宁;飞机翼面结构布局综合设计方法研究[J];飞机设计;2004年02期
3 邓扬晨,刘晓欧,朱继宏;飞机加强框的一种结构拓扑优化设计方法[J];飞机设计;2004年04期
4 赵煦;大型无人机系列的研制与发展[J];中国工程科学;2003年01期
5 李芳,凌道盛;工程结构优化设计发展综述[J];工程设计学报(机械·设备和仪器的开发技术);2002年05期
6 荣见华,唐国金,杨振兴,傅建林;一种三维结构拓扑优化设计方法[J];固体力学学报;2005年03期
7 吴立新,左重,刘平生,卢健;无尾飞翼气动布局是UCAV总体设计的最佳选择[J];洪都科技;2003年01期
8 邓扬晨,张卫红,王敏,章怡宁;从多格薄壁盒模型结构优化设计想到的问题[J];航空计算技术;2003年04期
9 季斌南;无人驾驶飞机的发展[J];航空科学技术;1994年05期
10 董建鸿;戴思宗;;大型运输机先进概念布局技术研究(上)[J];航空科学技术;2005年06期
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1 陈青;无尾式无人机总体概念性设计与分析[D];南京航空航天大学;2004年
2 王春会;连续体结构拓扑优化设计[D];西北工业大学;2005年
3 杜海珍;汽车典型结构拓扑优化方法及应用研究[D];长沙理工大学;2004年
4 杜涛;长悬臂钢结构应变测试及分析与优化研究[D];天津大学;2004年
5 刘明辉;免疫算法原理应用研究及机翼结构布局优化[D];西北工业大学;2006年
6 李健鹏;采煤刮板输送机挡板槽帮的拓扑优化分析[D];河北工业大学;2006年
7 穆春燕;拓扑优化理论及其在拱坝优化设计中的应用[D];河海大学;2006年
【共引文献】
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1 马致远;宋勃;;空间网架的结构优化设计浅析[J];安徽建筑;2009年05期
2 梅玉林;王晓明;;A LEVEL SET METHOD FOR STRUCTURAL TOPOLOGY OPTIMIZATION WITH MULTI-CONSTRAINTS AND MULTI-MATERIALS[J];Acta Mechanica Sinica;2004年05期
3 Ole Sigmund;;Manufacturing tolerant topology optimization[J];Acta Mechanica Sinica;2009年02期
4 龙凯;左正兴;;基于RAMP模型的ICM连续体拓扑优化方法[J];北京理工大学学报;2007年04期
5 龙凯;左正兴;肖涛;Rehan H.Zuberi;;ICM Method Combined with Meshfree Approximation for Continuum Structure[J];Journal of Beijing Institute of Technology;2010年03期
6 洪林,刘涛,崔维成,谢锡南,祁恩荣;基于参数化有限元的深潜器主框架优化设计[J];船舶力学;2004年02期
7 李仲伟,吴有生,崔维成;基于有限元法的小水线面双体船结构优化[J];船舶力学;2005年02期
8 孙永刚;雷刚;;基于结构优化理论的现代CAE技术[J];重庆工学院学报(自然科学版);2007年09期
9 张家雄;郭海霞;吴作伟;;车下悬挂设备布局优化[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年07期
10 刘艳;刘贵杰;刘波;;传感器优化布置研究现状与展望[J];传感器与微系统;2010年11期
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1 邓扬晨;刘晓欧;朱继宏;;基于敏度阈值拓扑优化方法在飞机加强框设计中的应用[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
2 徐荣桥;陈伟球;;功能梯度双压电晶片的材料组分优化[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
3 龙凯;肖涛;左正兴;;动柔顺度最小目标下的连续体拓扑优化方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
4 龙凯;李涛;左正兴;孙宇娟;;基于独立节点变量的连续体动态拓扑优化方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
5 Rehan H.Zuberi;;Homogenization Topology Optimization Method Based on Continuous Field[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
6 龙凯;左正兴;赵红伟;;基于空间连续尺寸场的动态均匀化方法[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
7 夏凉;朱继宏;张卫红;;提高组件系统布局协同优化设计效率的新策略[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
8 李顺利;龙述尧;;基于自然邻接点局部Petrov-Galerkin法的板结构拓扑优化[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
9 郑娟;龙述尧;李光耀;;基于无网格径向点插值方法的简谐激励下的连续体结构拓扑优化[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
10 李翔;王皓;;基础简谐激励下的结构动响应拓扑优化[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
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1 段志东;基于广义模块化设计的快锻液压机机架力学特性研究[D];兰州大学;2010年
2 乔赫廷;连续体结构拓扑优化模型讨论及其应用[D];大连理工大学;2011年
3 林鹏;质子交换膜燃料电池电堆的热力耦合封装力学研究[D];大连理工大学;2011年
4 李冬梅;多场耦合及多相材料的柔顺机构拓扑优化研究[D];华南理工大学;2011年
5 张伟;基于开环光纤陀螺控制的无人作战平台稳定技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 李磊;基于结构完整性分析的固体火箭发动机药形改进与优化设计[D];国防科学技术大学;2011年
7 鞠苏;复合材料桁架弯曲特性与非线性约束优化设计[D];国防科学技术大学;2011年
8 茅志颖;结构动力学设计渐进优化方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
9 赵群;复合材料翼面结构布局优化设计方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 胡三宝;多学科拓扑优化方法研究[D];华中科技大学;2011年
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1 李伟;基于ANSYS平台的拓扑优化方法研究及其在离心机吊篮结构设计中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
2 宋留伟;复合随动平台分层优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 石兴保;齿轮增速器的振动特性分析及其隔振设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 石丽丽;智能优化算法对比研究及其在船体双底结构优化中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 韩滔;高速立式加工中心关键部件结构优化[D];大连理工大学;2010年
6 刘玚;面向机身颤振模型的结构拓扑优化方法研究[D];大连理工大学;2010年
7 马超;机床结构设计方法研究及在立柱设计中的应用[D];大连理工大学;2010年
8 张雪峰;带式输送机滚筒的有限元分析及二次开发[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 李进;基于灰度共生矩阵的森林纹理构造因子确定方法研究[D];浙江农林大学;2010年
10 裴世聪;设计阶段对工程造价的控制及影响的研究[D];合肥工业大学;2010年
【同被引文献】
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1 王立涛;大型有限元分析软件——ANSYS的应用技巧[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年03期
2 陈作荣,诸德超,陆萌;基于理想界面的均匀化方法[J];北京航空航天大学学报;2000年05期
3 卢鹄;范玉青;;飞机结构产品的数字化定义[J];北京航空航天大学学报;2006年05期
4 罗明强;冯昊成;刘虎;武哲;;民用飞机机翼结构快速设计及自动化调整[J];北京航空航天大学学报;2009年04期
5 蓝元沛;焦起祥;关志东;许广兴;;飞机设计选材专家系统的开发[J];北京航空航天大学学报;2010年11期
6 冯昊成;罗明强;刘虎;武哲;;基于结构件实例库的飞机机体结构快速建模[J];北京航空航天大学学报;2012年05期
7 张天云;陈奎;杨光;谷莉;;工程选材方法的发展及趋势[J];材料导报;2011年23期
8 庄守兵,吴长春,冯淼林,袁振;基于均匀化方法的多孔材料细观力学特性数值研究[J];材料科学与工程;2001年04期
9 程耿东,张东旭;受应力约束的平面弹性体的拓扑优化[J];大连理工大学学报;1995年01期
10 闫凌宇;;国内风电产业概况和存在问题的初步分析[J];电器工业;2008年08期
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1 娜日萨;张悦;;应用MSC/PATRAN二次开发语言PCL实现参数化建模[A];第六届全国计算机应用联合学术会议论文集[C];2002年
2 郭东明;王晓明;贾振元;程耿东;;理想材料零件数字化设计制造的理论和方法[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
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1 赵群;复合材料翼面结构布局优化设计方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 左孔天;连续体结构拓扑优化理论与应用研究[D];华中科技大学;2004年
3 叶红玲;连续体结构静力拓扑优化方法与软件开发[D];北京工业大学;2005年
4 阎开印;基于多体系统意义下的机车车辆虚拟样机研究[D];西南交通大学;2006年
5 郭京波;高速机车受电弓稳定受流与控制研究[D];北京交通大学;2006年
6 杨姝;复杂机械结构拓扑优化若干问题研究[D];大连理工大学;2007年
7 袁艳;先进控制理论在复杂工业控制系统中的应用研究[D];中南大学;2006年
8 石庆升;纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究[D];山东大学;2009年
9 侯玉品;复合材料层合板铺层设计与离散结构选型优化方法研究[D];大连理工大学;2013年
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1 李林;基于可靠性的TBM刀盘轻量化设计[D];大连理工大学;2010年
2 王玉兴;内燃机薄壁件噪声和密封性能的仿真分析及结构优化设计[D];浙江大学;2010年
3 张振伟;机翼结构选型方法研究[D];南京航空航天大学;2011年
4 王兴祥;基于自由曲面磁性研磨永磁磁极头开发与实验研究[D];太原理工大学;2003年
5 刘涛;结构优化设计的渐进方法及优化设计的软件实现[D];西北工业大学;2004年
6 陈茹雯;某军车车身有限元分析及拓扑优化[D];南京理工大学;2004年
7 孔文秦;连续体结构的双向进化优化方法研究[D];南京航空航天大学;2005年
8 程凯;汽车电动助力转向器CAD/CAE技术研究[D];四川大学;2005年
9 许云;三轮摩托车转向盘减振研究[D];江苏大学;2005年
10 陈敏志;基于自适应有限元的结构拓扑优化法[D];河海大学;2006年
【二级引证文献】
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1 闫伟天;罗明强;刘虎;武哲;;基于自动有限元建模的民机机翼结构布局优化[J];北京航空航天大学学报;2013年04期
2 刘颖卓;张永存;刘书田;王向明;;考虑复合材料蒙皮稳定性的飞机翼面结构布局优化设计[J];航空学报;2010年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 董俊超;轿车转向系统抖振分析和结构优化[D];吉林大学;2011年
2 张振伟;机翼结构选型方法研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 张仲桢;飞机结构初步设计的快速方法研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 刘颖卓;翼面结构布局优化与层合板多稳定构型分析[D];大连理工大学;2010年
5 杨翠丽;汽车制动方向盘抖动分析与对策研究[D];华南理工大学;2012年
6 张俊兴;整车环境下商用车驾驶室静态拓扑优化设计[D];吉林大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 夏利娟,吴嘉蒙,金咸定;工程结构的拓扑优化设计研究(英文)[J];船舶力学;2002年06期
2 荣见华,谢忆民,姜节胜,徐斌,付俊庆;渐进结构优化设计的现状与进展[J];长沙交通学院学报;2001年03期
3 盛兴旺,裘伯永;空间桩基的拓扑优化[J];长沙铁道学院学报;1995年04期
4 程耿东;实心弹性薄板的最优设计[J];大连工学院学报;1981年02期
5 程耿东;斜率受限制的实心弹性薄板最优设计[J];大连工学院学报;1981年03期
6 程耿东;结构动力优化中规划法和准则法的统一[J];大连工学院学报;1982年04期
7 隋允康;优化模型的变换求解及其反演[J];大连工学院学报;1987年02期
8 谭中富;凸二次规划的一种分解算法[J];大连理工大学学报;1993年02期
9 程耿东;关于桁架结构拓扑优化中的奇异最优解[J];大连理工大学学报;2000年04期
10 程耿东,张东旭;受应力约束的平面弹性体的拓扑优化[J];大连理工大学学报;1995年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘震宇;微型及小型柔性机械结构的拓扑优化设计方法[D];大连理工大学;2000年
2 左孔天;连续体结构拓扑优化理论与应用研究[D];华中科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 赵金元;刮板输送机静、动态分析及应用程序开发[D];辽宁工程技术大学;2002年
2 钱德猛;汽车结构参数优化设计的初步研究[D];合肥工业大学;2002年
3 姚成;专用汽车结构拓扑优化设计及强度分析[D];合肥工业大学;2002年
4 褚德英;刮板输送机三维造型设计与仿真[D];辽宁工程技术大学;2004年
5 刘涛;结构优化设计的渐进方法及优化设计的软件实现[D];西北工业大学;2004年
6 杨贵玉;拓扑优化方法及其在微型柔性机构设计中应用的研究[D];大连理工大学;2004年
7 孙蓓;连续体结构拓扑优化理论研究及其在水利工程中的应用[D];河海大学;2005年
8 王志亮;采煤刮板输送机铲板槽帮的拓扑优化分析[D];河北工业大学;2005年
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1 刘磊;高明辉;李丽富;谭子昂;;空间相机主反射镜结构拓扑优化设计[J];红外与激光工程;2010年06期
2 张晋芳;赵人达;;基于ANSYS的渐进结构拓扑优化方法比较[J];四川建筑科学研究;2009年02期
3 周向阳;陈立平;黄正东;;连续体结构与支撑综合拓扑优化设计方法[J];农业机械学报;2008年04期
4 汪树玉,刘国华,包志仁;结构优化设计的现状与进展(续)[J];基建优化;1999年05期
5 张淼;陈庆文;;结构拓扑及参数优化研究的发展[J];长春工程学院学报(自然科学版);2010年04期
6 周星亮;黄妙华;;车身骨架结构拓扑优化设计综述[J];北京汽车;2008年04期
7 周星亮;黄妙华;;车身骨架结构拓扑优化设计综述[J];城市车辆;2008年07期
8 周星亮;黄妙华;;车身骨架结构拓扑优化设计综述[J];轻型汽车技术;2008年Z2期
9 徐国华,段宝岩;桁架结构拓扑优化设计的线性规划方法[J];应用力学学报;1991年04期
10 邓晓龙;方子帆;刘国庆;;动力总成悬置支架拓扑优化研究[J];三峡大学学报(自然科学版);2006年03期
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1 叶红玲;隋允康;;ICM结构拓扑优化方法中过滤函数的探讨[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
2 许英杰;张卫红;;热传导散热结构的拓扑优化设计[A];陕西省航空装备制造技术发展——第九届陕西省青年科学家论坛论文集[C];2006年
3 邓晓龙;方子帆;刘国庆;;动力总成悬置支架拓扑优化研究[A];湖北省机械工程学会青年分会2006年年会暨第2届机械学院院长(系主任)会议论文集(上)[C];2006年
4 牛东振;赵雅欣;晏明生;朱胜利;;飞机地板支持结构优化设计研究[A];探索 创新 交流(第4集)——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年
5 朱继宏;张卫红;;多组件系统的综合布局优化设计[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
6 刘书田;冯超恒;;基于现有软件的参数化结构拓扑优化实现技术与程序系统[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
7 隋允康;叶红玲;杜家政;;结构拓扑优化的发展及其模型转化为独立层次的迫切性——第十四届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第一册)[C];2005年
8 曹申;董聪;;索穹顶结构优化设计研究[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第三册)[C];2005年
9 龙凯;左正兴;赵红伟;;基于空间连续尺寸场的动态均匀化方法[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
10 郭能;周友国;雷刚;王伦;;重型汽车变速箱箱体拓扑优化[A];2010重庆汽车工程学会年会论文专辑[C];2010年
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1 张平国;对美国股票期权制度的认识及评价借鉴[N];中国财经报;2001年
2 ;国有股退出路径与可行方案(下篇)[N];中国企业报;2001年
3 高文;工业结构设计的新手段[N];计算机世界;2008年
4 尚飞;走近经理股票期权制[N];中国企业报;2000年
5 ;股票期权[N];经济参考报;2000年
6 羽人;市场研究业迎接入世[N];中华工商时报;2001年
7 苟盛;股票期权多数人说要[N];北京科技报;2000年
8 高文;工业结构设计的新手段[N];计算机世界;2008年
9 雨荷;我国市场研究行业初具规模[N];中国机电日报;2002年
10 本报记者 刘晖;走入NESO的制造“心脏”[N];计算机世界;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡坤;基于骨重建理论的连续体结构拓扑优化方法[D];大连理工大学;2008年
2 杨姝;复杂机械结构拓扑优化若干问题研究[D];大连理工大学;2007年
3 徐胜利;基于拓扑优化的结构刚度和渗流多功能材料设计[D];大连理工大学;2010年
4 傅晓锦;拓扑与形状集成优化算法的关键技术研究[D];浙江工业大学;2008年
5 杜义贤;基于无网格法的柔性机构拓扑优化方法研究[D];华中科技大学;2007年
6 贺丹;渐进结构优化方法的改进策略及应用[D];大连理工大学;2008年
7 左孔天;连续体结构拓扑优化理论与应用研究[D];华中科技大学;2004年
8 王晓明;特定功能结构的拓扑优化[D];大连理工大学;2010年
9 胡三宝;多学科拓扑优化方法研究[D];华中科技大学;2011年
10 李顺利;无网格自然邻接点Petrov-Galerkin法及其在结构分析和拓扑优化中的应用[D];湖南大学;2011年
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1 王伟;大展弦比飞翼结构拓扑形状与尺寸优化设计[D];西北工业大学;2007年
2 李凌飞;基于变密度法的结构拓扑优化研究[D];吉林大学;2007年
3 杜雷;基于概率的连续体结构拓扑优化设计[D];西安电子科技大学;2004年
4 陈淑玉;连续体拓扑优化设计[D];山东大学;2006年
5 昌俊康;连续体结构拓扑优化设计及其在天线结构设计中的应用[D];西安电子科技大学;2007年
6 李磊;遗传算法与梁结构拓扑优化设计研究[D];郑州大学;2006年
7 朱军祚;大型水工弧形钢闸门的拓扑优化与分析[D];西北农林科技大学;2007年
8 石作维;机械结构拓扑优化及其在重型卡车平衡轴支架改进设计中的应用[D];合肥工业大学;2009年
9 李朕;散热结构拓扑优化[D];华中科技大学;2008年
10 蒋良杰;连续体结构及散热结构拓扑优化[D];华中科技大学;2006年
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