• Title/Summary/Keyword: Damper spring

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A Study on Conceptual Design for Crashworthiness of the Next Generation High-speed EMU (동력분산형 차세대고속전철의 충돌안전도 개념설계 연구)

  • Kim, Geo-Young;Cho, Hyun-Jik;Koo, Jeong-Seo
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.11 no.3
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    • pp.300-310
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    • 2008
  • Through this study, a conceptual design for the next generation high-speed EMU has been derived to meet the crash worthiness requirements of the Korean rollingstock safety regulation. The crashworthiness regulations require some performance requirements for two heavy collision accident scenarios; a train-to-train collision at the relative speed of 36 km/h, and a collision against a standard deformable obstacle of 15 ton at 110km/h. The complete train set will be composed of 2TC-6M with 13 ton axle load, which is different from KTX with the power car of 17 ton axle load. Using theoretical and numerical analyses, a crashworthy conceptual design was derived in terms of mean crush forces and energy absorptions for principal crushable structures and devices. The derived conceptual design was evaluated and improved using one dimensional dynamic simulations for the bar-spring-damper-mass model. It is shown from the simulation results that the suggested conceptual design can easily satisfy domestic crashworthiness requirements.

Development of a User-friendly Continuous-system Simulation Language (사용자 편의성을 고려한 연속체계 모의실험 언어의 개발)

  • 민경하;임창관;박찬모
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 1993.10a
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    • pp.12-13
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    • 1993
  • 컴퓨터를 이용한 모의 실험 방법은 과학 및 공학 분야뿐만 아니라 경제,사회 현상등에도 널리 적용될 수 있는 유용한 도구이다. 그 중에서도 연속체계 모의 실험은 미분 방정식으로 모델링되는 시스템을 대상으로 하는 경우가 맡으며, 이를 위하여 그동안 맡은 연속체계 모의 실험 언어들이 개발되었다. 그러나 그들은 대부분 사용하기가 복잡하여 사용자 편의성을 고려한 모의 실험 언어에 대한 필요성이 증대되었다. 본 연구에서는 사용자에개 최대한 편의성을 제공하는 연속체계 모의 실험 언어인 PCSL (Postech Continuous-system Simulation language)을 개발하였다. PCSL 프로그램은 프로그램 헤더, 상수 정의부, 함수 정의부, 매개 변수 정의부, 초기화 선언부, 모델 정의부, 종료 조건 선언부, 출력 선언부 등으로 나누어 진다. 그리고 출력으로는 계산 결과를 파일에 저장, 흑은 수치로 인쇄하거나 그래프로 그려서 보여준다. PCSL 처리 시스템은 모델 정의부에서 주어진 미분방정식을 해석해서 digital-analog simulation 기법으로 풀 수 있는 형태로 변환하는 번역기와 이렇게 변환된 형태의 미분방정식과 여러 가지 조건들을 고려해서 C 프로그램을 생성해주는 생성기, 생성된 C 프로그램을 실행시켜서 그 결과를 얻는 실행기,그리고 사용자에게 편리한 입출력 방법을 제공하는 사용자 인터페이스로 구성된다. 번역기에서는 모델로 주어진 미분방정식의 종류를 결정한 후에 이들을 digital-analog simulation 기법으로 풀 수 있는 형태로 변환한다. 생성기에서는 번역기의 결과를 받고,프로그램 상의 여러 가지 조건들을 고려해서 C 프로그램을 생성한다. 여기서 생성된 C프로그램은 미분방정식을 포함하는 ‘f.c'와 조건들을 포함하는'main.h', 그리고 digital-analog simulation 기법을 이용하는 모의 실험 알고리즘을 구현한 'main.c'로 구성된다. 그리고 실행기에서는 생성기에서 생성한 C 프로그램을 실행시켜서 결과를 얻는다. 여기에서 필요로 하는 PCSL 프로그램의 내응은 종료 조건 선언부, 출력 선언부 등이다. 마지막으로 사용자 인터페이스는 사용자가 간편하게 PCSL 프로그램을 입력할 수 있게 도와주며 모의 실험 결과를 쉽게 화면상에 보여주기 위한 것이다. 이 때에 사용자가 원하면 계산 결과를 그래프로 그려서 보여주는 기능과 화면에 보이는 결과를 프린터로 출력할 수 있는 기능을 제공한다. 실형 결과로는 먼저 선형 상미분방정식의 예로 mass-damper-spring system, 비선형 상미분방정식의 예로는 van der Pol 방정식, 연립 상미분방정식의 예로는 mixing tank problem 등을 보였으며, 그의 공학에서 일어나는 여러 가지 문제들도 다루었다.

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Strategies for Driving and Egress for the Vehicle of a Humanoid Robot in the DRC Finals 2015 (DRC Finals 2015 에서 휴머노이드 로봇의 자동차 운전과 하차에 관한 전략)

  • Ahn, DongHyun;Shin, JuSeong;Jun, Youngbum;Sohn, Kiwon;Jang, Giho;Oh, Paul;Cho, Baek-Kyu
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.22 no.11
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    • pp.912-918
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    • 2016
  • This paper presents various strategies for humanoid vehicle driving and egress tasks. For driving, a tele-operating system that controls a robot based on a human operator's commands is built. In addition, an autonomous assistant module is developed for the operator. Normal position control can result in severe damage to robots when they egress from vehicles. To prevent this problem, another approach that mixes various joint control techniques is adopted in this study. Additionally, a footplate is newly designed and attached to the vehicle floor for the ground landing phase of the egress task. The attached plate enables the robot to step down onto the ground in a safe manner. For stable locomotion, a balance controller is designed for the humanoid. For the design of the controller, the robot is modeled using an inverted pendulum that consists of a spring and a damper. Then, a state feedback controller (with pole placement and a state observer) is built based on the simplified model. Many approaches that are presented in this paper were successfully applied to a full-sized humanoid, DRC-HUBO+, in the DARPA Robotics Challenge Finals, which were held in the United States in 2015.

Nonlinear Soil-Structure Interaction Analysis of a Seismically Isolated Nuclear Power Plant Structure using the Boundary Reaction Method (경계반력법을 이용한 지진격리 원전구조물의 비선형 지반-구조물 상호작용 해석)

  • Lee, Eun-Haeng;Kim, Jae-Min;Lee, Sang-Hoon
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.19 no.1
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    • pp.37-43
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    • 2015
  • This paper presents a detailed procedure for a nonlinear soil-structure interaction of a seismically isolated NPP(Nuclear Power Plant) structure using the boundary reaction method (BRM). The BRM offers a two-step method as follows: (1) the calculation of boundary reaction forces in the frequency domain on an interface of linear and nonlinear regions, (2) solving the wave radiation problem subjected to the boundary reaction forces in the time domain. For the purpose of calculating the boundary reaction forces at the base of the isolator, the KIESSI-3D program is employed in this study to solve soil-foundation interaction problem subjected to vertically incident seismic waves. Wave radiation analysis is also employed, in which the nonlinear structure and the linear soil region are modeled by finite elements and energy absorbing elements on the outer model boundary using a general purpose nonlinear FE program. In this study, the MIDAS/Civil program is employed for modeling the wave radiation problem. In order to absorb the outgoing elastic waves to the unbounded soil region, spring and viscous-damper elements are used at the outer FE boundary. The BRM technique utilizing KIESSI-3D and MIDAS/Civil programs is verified using a linear soil-structure analysis problem. Finally the method is applied to nonlinear seismic analysis of a base-isolated NPP structure. The results show that BRM can effectively be applied to nonlinear soil-structure interaction problems.

Vibration Reduction Device for Directional Moving Satellite Antenna (지향성을 가지고 동작하는 위성 안테나 진동저감 장치 )

  • SeokWeon Choi;Sang-Soon Yong
    • Journal of Space Technology and Applications
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    • v.2 no.3
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    • pp.187-194
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    • 2022
  • Although the magnitude of the disturbance caused by the driving of the motor operated to secure the high-speed and precise directivity of the antenna is small, it acts as a major cause of impairing the image quality of the observation satellite, which requires precision directing performance. In order to acquire high-resolution image information through the improvement of the high-resolution observation satellite, proper vibration isolation and reduction design are required so that jitter generated when the directional antenna motor is driven is not transmitted to the main mission equipment. In this paper, the development process of the directional antenna vibration reduction device applied to real satellites and the effect of micro vibration reduction before and after application will be examined. This device was designed as a way to significantly improve the jitter problem by replacing only one gear in the directional antenna driving unit with a spring damper gear without any additional interface equipment. It was first applied and launched to a high-resolution earth observation satellite, and has been successfully operated so far.

A Basic Study on the Design of the Flexible Keel in the Energy-Storage Prosthetic Foot for the Improvement of the Walking Performance of the Below Knee Amputees (하지 절단환자의 보행 능력 향상을 위한 에너지 저장형 의족의 유연 용골 설계를 위한 기초연구)

  • 장태성;이정주;윤용산;임정옥
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.19 no.5
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    • pp.519-530
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    • 1998
  • In this paper, the basic study on the design of the flexible keel of the energy-storage prosthetic foot was performed in order to Improve the walking performance and Increase the activities of the below knee amputees. Based on the analysis of the anthropometric data and the normal gait on two dimensional sagittal plane available In the literature, we presented a model of the basic structure of the flexible keel of the prosthetic foot. The model of the basic structure was composed of the simple beams, and linear rotational spring and damper. Laminated carbon fiber-reinforced composites were selected as the material of the basic structure model of the flexible keel In order to apply the high strength and light weight materials to the basic structure of the flexible keel of the prosthetic foot. The recoverable strain energy In response to the change of beam shape was calculated bur the finite element analysis and it was suggested that the change of beam shape could be the design variable in flexible keel design. The simulation process was systematically designed by using orthogonal array table in order to design the flexible keel structure which could store the more recoverable strain energy. finite element analysis was carried but according to the design of simulations by using the finite element program ABAQUS and the flexible keel structure of the energy-storage prosthetic foot was obtained from the analysis of variance(ANOVA). The dynamic simulation model of the prosthetic walking using the flexible keel structure was made and the dynamic analysis was carried but during one walk cycle. Based on the above results, an effective design process was presented for the development of the prosthetic fool system.

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A study on the Vibration Reduction of the Commercial High-speed Train (운영 중인 고속열차의 진동저감에 관한 연구)

  • Jeon, Chang-Sung;Choi, Sunghoon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.11
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    • pp.697-704
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    • 2017
  • This study was carried out to investigate and alleviate the vibration problem of commercial high-speed trains. First, the measurement of the carbody vibration was performed, in order to determine the vibration level of the high-speed train. The measurement result showed that the vibration level of the driver cab was higher than that of the passenger car and that the vibration became bigger toward the trailing end of the train. The vertical vibration of the driver cab and passenger car was larger than the transverse vibration, and the maximum value of the vibration in the ballast section was larger than that in the concrete section. A dynamic analysis was carried out to improve the vibration of the KTX-Sancheon train. The results of the analysis showed that it is necessary to reduce the vibration of the driver cab and both ends of the passenger cars. To reduce the vibration of the driver cab, it was recommended that the stiffness of the secondary coil spring be reduced and the damping coefficient of the secondary vertical damper be increased. It was found that the failure of the suspension system could be the origin of the vibration problem of the high-speed train. The proper management of wheel wear plays an important role in the improvement of the operation efficiency and reduction of the carbody vibration of high-speed trains, and research is underway to change the present wheel profile to increase the mileage between wheel turning.

동굴생물의 특성과 보전

  • 김병우
    • Proceedings of the Speleological Society Conference
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    • 1995.09a
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    • pp.39-44
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    • 1995
  • $\bigcirc$ 동굴생물은 식물과 동물, 미생물로 크게 구분되지만 태양광선이 완전히 차단된 동굴내 환경에서는 동굴 동물들이 주종을 이루고 있다. $\bigcirc$ 동굴내의 동물에 관한 연구는 1966년 고씨동굴, 용담굴을 시발로 고수굴, 천동굴, 노동굴, 백룡글, 대이굴, 환선굴 등 강원도내에 분포하는 동굴 중 약 30% 정도는 동물을 포함한 생물상이 조사되었다. $\bigcirc$ 강원도의 동굴동물로서 확인된 것은 9강 30목 141종이며 강별로는 곤충강이 9목 50종 주형강이 4목 49종 갑각강이 6목 18종의 순으로 우세하고 목별로는 거미목이 15과 39종, 톡토기목이 7과 20종, 딱정벌레목이 8과 15종으로 우세한 편이다(남, 1987). $\bigcirc$ 동굴생물에 관한 연구는 육상생태계와 격리된 환경에서 생리, 생태적 적응을 통한 종의 분화나 유전, 진화문제를 추구하며 지하생태계와 육상생태계의 생물적인 유연관계 규명에 중요한 분야로 인정되며 아울러 독특한 특성을 지닌 동굴생물의 생존을 위한 방안과 노력이 일부동굴의 개방 및 개발에 앞서 더욱 구체적으로 모색되고 증대되어야 한다. $\bigcirc$ 동굴환경의 주요 특성은 첫째 햇빛에 차단되어 암흑상태이며, 둘째 내부습도가 높고 기온이나 수온의 년중변화가 심하지 않고, 셋째 먹이연쇄에 필수적인 영양공급원이 제한되어 있다. 따라서 광합성작용으로 성장하는 녹색식물은 태양광선이 유입되는 곳이나 인공조명시설 지역을 제외한 곳에서는 서식이 불가능하고 대형동물이나 초식동물은 생존이 어렵다. $\bigcirc$ 동굴내에는 환경에 적응하는 종들만이 서식할 수 있고 이들을 생태적 특성에 따라 세가지로 구분 할 수 있다. 환경적응 요인으로는 광도, 습도, 온도 영양공급원과 섭식장소, 수중생물의 경우는 특히 수온, 수량 영양원등이다.(중략). 본 연구의 접근방법으로는 ASRS의 개념적인 Reference Model을 수립하고 이 Reference Model에 대한 Formal Model로 DEVS(Discrete Event System Specification)을 이용하여 시스템을 Modeling하였다. 이의 Computer Simulation을 위하여 DEVS형식론 환경에서의 Simulation Language인 DEVSim ++ⓒ를 이용하여 시스템을 구현하였다.. 실형 결과로는 먼저 선형 상미분방정식의 예로 mass-damper-spring system, 비선형 상미분방정식의 예로는 van der Pol 방정식, 연립 상미분방정식의 예로는 mixing tank problem 등을 보였으며, 그의 공학에서 일어나는 여러 가지 문제들도 다루었다.화물에 대한 방어력이 증가되어 나타난 결과로 여겨지며, 또한 혈청중의 ALT, ALP 및 LDH활성을 유의성있게 감소시키므로서 감잎 phenolic compounds가 에탄올에 의한 간세포 손상에 대한 해독 및 보호작용이 있는 것으로 사료된다.반적으로 홍삼 제조시 내공의 발생은 제조공정에서 나타나는 경우가 많으며, 내백의 경우는 홍삼으로 가공되면서 발생하는 경우가 있고, 인삼이 성장될 때 부분적인 영양상태의 불충분이나 기후 등에 따른 영향을 받을 수 있기 때문에 앞으로 이에 대한 많은 연구가 이루어져야할 것으로 판단된다.태에도 불구하고 [-wh]의미의 겹의문사는 병렬적 관계의 합성어가 아니라 내부구조를 지니지 않은 단순한 단어(minimal $X^{0}$ elements)로 가정한다. 즉, [+wh] 의미의 겹의문사는 동일한 구성요 소를 지닌 병렬적 합성어([$[W1]_{XO-}$ $[W1]_{XO}$ ]$_{XO}$)로 그리고 [-wh] 의미의 겹의문사는 중복된 발은을 지닌 한 단어로 ([W]$_{XO}$

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Dynamic Behavior Modelling of Augmented Objects with Haptic Interaction (햅틱 상호작용에 의한 증강 객체의 동적 움직임 모델링)

  • Lee, Seonho;Chun, Junchul
    • Journal of Internet Computing and Services
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    • v.15 no.1
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    • pp.171-178
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    • 2014
  • This paper presents dynamic modelling of a virtual object in augmented reality environments when external forces are applied to the object in real-time fashion. In order to simulate a natural behavior of the object we employ the theory of Newtonian physics to construct motion equation of the object according to the varying external forces applied to the AR object. In dynamic modelling process, the physical interaction is taken placed between the augmented object and the physical object such as a haptic input device and the external forces are transferred to the object. The intrinsic properties of the augmented object are either rigid or elastically deformable (non-rigid) model. In case of the rigid object, the dynamic motion of the object is simulated when the augmented object is collided with by the haptic stick by considering linear momentum or angular momentum. In the case of the non-rigid object, the physics-based simulation approach is adopted since the elastically deformable models respond in a natural way to the external or internal forces and constraints. Depending on the characteristics of force caused by a user through a haptic interface and model's intrinsic properties, the virtual elastic object in AR is deformed naturally. In the simulation, we exploit standard mass-spring damper differential equation so called Newton's second law of motion to model deformable objects. From the experiments, we can successfully visualize the behavior of a virtual objects in AR based on the theorem of physics when the haptic device interact with the rigid or non-rigid virtual object.

ATM 교환기 연결 절단율 추정을 위한 시뮬레이터 개발

  • 정명기;고재상;최성훈
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.65-65
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    • 1997
  • 가입자가 B-ISDN(Broadband Integrated Services Digital Network) 서비스에 대한 shb은 수준의 품질 및 안정적인 서비스 제공을 요구함에 따라, 이러한 서비스를 제공하기 위한 ATM (Asynchronous Transfer Mode) 교환기에 대한 신뢰성 설계의 중요성은 증가하 고 있다. 교환기의 중요한 신뢰성 성능 척도 중의 하나인 연결 절단율 (Cutoff connection rate)은 총 연결시간 동안 절단된 연결수로 정의되며, 연결 절단은 호 설정 (Call setup) 단 계를 지나 서비스 중인 연결이 사용자의 요구가 아닌 시스템의 고장으로 종료될 때 발생한 다. 연결 절단율 추정 문제는 기존의 신뢰도 또는 가용도 예측을 위한 시뮬레이션과는 달리 시스템 구성 유니트들의 고장율, 수리율, 그리고 요구된 연결의 트래픽 특성 부분이 혼합된 문제이다. 따라서, B-ISDN 서비스의 중요한 특징인 다양한 트래픽 특성과 시스템의 구성 (Configuration)을 고려하여 연결 절단율을 해석적인 방법을 통하여 추정하는 데네는 어려 움이 있으며 시뮬레이션에 의한 방법이 적절하다. 본 고에서는 B-ISDN 서비스의 트래픽 특 성과 ATM 교환기의 시스템 구성 및 신뢰도 데이터로부터 시스템의 연결 절단율을 추정하 기 위한 시뮬레이터의 기능 및 구조, 시뮬레이션 수행 결과 등을 제시한다. 시뮬레이터는 AweSim 시뮬레이션과 CUser Written Code를 사용하여 개발하였다. 시뮬레이터의 구성 모듈은 크게 호 도착 모듈, 연결 제어 및 자원 할당 모듈, 유니트 고장 및 수리 모듈, 통계 량 수집 모듈 등으로 구성된다. 개발된 시뮬레이터는 B-ISDN 트래픽 파라메터와 연결 절단 율의 상호 관계 규명 및 시스템 설계 대안 (Design alternatives)에 대한 비교/평가에 활용 된다., 수중생물의 경우는 특히 수온, 수량 영양원등이다.(중략). 본 연구의 접근방법으로는 ASRS의 개념적인 Reference Model을 수립하고 이 Reference Model에 대한 Formal Model로 DEVS(Discrete Event System Specification)을 이용하여 시스템을 Modeling하였다. 이의 Computer Simulation을 위하여 DEVS형식론 환경에서의 Simulation Language인 DEVSim ++ⓒ를 이용하여 시스템을 구현하였다.. 실형 결과로는 먼저 선형 상미분방정식의 예로 mass-damper-spring system, 비선형 상미분방정식의 예로는 van der Pol 방정식, 연립 상미분방정식의 예로는 mixing tank problem 등을 보였으며, 그의 공학에서 일어나는 여러 가지 문제들도 다루었다.화물에 대한 방어력이 증가되어 나타난 결과로 여겨지며, 또한 혈청중의 ALT, ALP 및 LDH활성을 유의성있게 감소시키므로서 감잎 phenolic compounds가 에탄올에 의한 간세포 손상에 대한 해독 및 보호작용이 있는 것으로 사료된다.반적으로 홍삼 제조시 내공의 발생은 제조공정에서 나타나는 경우가 많으며, 내백의 경우는 홍삼으로 가공되면서 발생하는 경우가 있고, 인삼이 성장될 때 부분적인 영양상태의 불충분이나 기후 등에 따른 영향을 받을 수 있기 때문에 앞으로 이에 대한 많은 연구가 이루어져야할 것으로 판단된다.태에도 불구하고 [-wh]의미의 겹의문사는 병렬적 관계의 합성어가 아니라 내부구조를 지니지 않은 단순한 단어(minimal $X^{0}$ elements)로 가정한다. 즉, [+wh] 의미의 겹의문사는 동일한 구성요 소를 지닌 병렬적 합성어([$[W1]_{XO-}$ $[W1]_{XO}$ ]$_{XO}$

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