行業(yè)熱點 | 關于Abaqus的二三事,Abaqus 2016
2016-12-16 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
仿真產(chǎn)品因其在工程領域的出色表現(xiàn),成為工程從業(yè)人員必不可少的工具。而我們的工程師們使用不同的工具去模擬去不同的工業(yè)屬性。多種軟件的雜合使用往往意味著毫無效率的浪費。
ABAQUS有何用
SIMULIA因此對其旗下的產(chǎn)品進行了整合,所有的軟件都可以在這里無縫銜接、各類產(chǎn)品可以這個平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換、操作共享。
abasqus橋梁分析
ABAQUS是一款性能優(yōu)越的有限元分析軟件,因其提供了強大的而完整的分析手段,可以用來解決那些常規(guī)的、非常規(guī)的工程問題,基本覆蓋了各類的工業(yè)領域。
例如,在汽車工業(yè)領域,ABAQUS可以用于行車荷載、振動荷載、多體聯(lián)動機構系統(tǒng)、碰撞、非線性靜態(tài)力學、溫度耦合以及聲固耦合的分析。這些分析結(jié)果可以為其提供一套完整的技術解決方案。
因為ABAQUS與SIMULIA通過統(tǒng)籌工程分析工具,進一步降低成本的方法,已經(jīng)廣大企業(yè),尤其是那些一流企業(yè)贏得了競爭優(yōu)勢。
總體來看,最新版的Abaqus在DEM、SPH與CEL算法方面做了一定改進。
Abaqus的三種算法
SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)又稱光滑粒子流是一種無網(wǎng)格法但是顆粒與顆粒之間光滑、連續(xù)處理,能夠很好的模擬材料破損、切削以及固體—流體粒子轉(zhuǎn)換的,是目前模擬流體很好的方法。
該算法能是Abaqus6.11中加入,其使用、算法方面相對成熟,在最新版中Abaqus中改進了SPH在邊界處的算法。
Smoothed Particle Hydrodynamics
DEM(discrete element method)又稱離散單元法,也是一種無網(wǎng)格法,利用顆粒與顆粒之間的接觸剛度、阻尼模擬連續(xù)整體本構模型。該方法存在力鏈的概念,對裂紋擴展、篩分以及土體有著無可比擬的優(yōu)勢。
DEM目前來講使用較為成熟的ITASCA的PFC(Particle Fluid Code)顆粒流,Abaqus是在6.13種首次集成了這樣的算法,在最新版的Abaqus2016中在模型的定義與構建上做了改進,估計其實用性進一步增強。
discrete element method
CEL(Coupled Eulerian Lagrangian)又稱流—固耦合算法可以用來模擬流體與固體的動態(tài)耦合效應,比如輪胎滑水問題、波浪沖擊問題、船舶行駛問題。
這種算法使用歐拉網(wǎng)格描述流體、拉格朗日描述固體,利用兩種方法的優(yōu)勢在耦合面上完成參數(shù)傳遞相比傳統(tǒng)的CFD模式在模擬湍流方面不是很有優(yōu)勢但是在模擬固體與流體的相互作用規(guī)律方面是目前最好的選擇。
這套算法在Abaqus是相對成熟算法自6.7版中已經(jīng)引入,最新版中又增加了新的追蹤方法,又進一步提高了該算的功能性。
Coupled Eulerian Lagrangian
Coupled Eulerian Lagrangian
多物理場求解一直是現(xiàn)代有限元仿真的熱點,Abaqus2016繼承了上個版本特點,關注于孔壓單元的多尺度耦合問題。
本構模型方面分別針對土力學問題、建筑結(jié)構問題以及機械問題推出了三種本構模型,分別是多層異性粘土模型、率相關的隨動強化模型、彈簧了一使用J-C模型。
介紹一下新版 Abaqus 2016
1Abaqus的各個板塊
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Abaqus/CAE (前處理系統(tǒng))
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Abaqus/Standard(隱式求解系統(tǒng))
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Abaqus/Explicit(顯式求解系統(tǒng))
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Abaqus/CFD(流體計算系統(tǒng))
2擴展的新功能
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Advances in Abaqus/Standard general contact
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在通用接觸方面的改進
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Improved heuristics for automatically transitioning between different contact formulations can significantly improve convergence behavior in Abaqus/Standard
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嘗試改進不同接觸模式的之間的自動過度,這樣可以使Abaqus/Standard有著更為出色的表現(xiàn)。
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New vertex-to-surface supplementary formulation improves contact behavior at convex corners.
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新的角點-面接觸,如此便可以改善凸角分析的不足。
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Introducing Linearized contact
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引進線性接觸
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Efficiently address problems where the only source of nonlinearity is frictionless small sliding contact
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在光滑小滑移分析中可以有效地解決位置問題。
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Works best for small & medium size problems.
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對于中、小尺寸問題可以妥善的解決。
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Initially available from select 3DEXPERIENCE applications
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可以從3DEXPERIENCE的應用中選擇。
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Updated Contact Output for Abaqus/Explicit
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可以以Abaqus/Explicit上傳接觸輸出結(jié)果
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Now Abaqus Standard family of output variables, including CDISP, CTANDIR, CSTATUS and slip rate variables.
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現(xiàn)在Abaqus的隱式求解系統(tǒng)輸出變量包括CDISP、CTADIR、CSTATUS以及滑移率變量。
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CAD-enhanced contact
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強化CAD接觸
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Geometric correction technique has been extended to more general surface shapes
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幾何校正技術擴展至更多地通用面的形狀。
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Provides both accuracy and robustness benefits
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提升了精確性與魯棒性。
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Initially available from select 3DEXPERIENCE applications
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可以從3DEXPERIENCE的應用中選擇。
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Reduction in a company’s FEA toolset and training expenses
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降低公司的FEA投入包括培訓成本、工具數(shù)量
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Greater efficiency in model generation
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模型定義更具效率
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Improved correlation between tests and analysis results
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測試結(jié)果的與分析結(jié)果之間較強的關聯(lián)度
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Improved data transfer between simulations
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SIMULIA各軟件之間有著完美的數(shù)據(jù)的傳遞效率
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More flexible workforce
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更加靈活的工作量選擇
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One click – link/unlink all viewports
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可以在視角窗口里單擊連接或者不連接
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Separate control for Linked Viewport Manager‘
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連接視角窗口管理器獨立成型
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Links all options by default
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默認連接所有選項
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Expand viewport to Full Screen (F11)
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F11可以擴展至全屏
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F11 toggles back to default view
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在按F11可以返回默認視角
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Freebody usability
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受力可用
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Highlights the location of user-defined summation points
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高亮自定義區(qū)域為總和的點
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Improved default colors of Moment arrows
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增強默認彎矩箭頭的顏色
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Fixed Copy/Paste issues in past releases
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固定在老版本的復制/黏貼方法
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Copy text from prompt area to clipboard
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可以從命令提示區(qū)將文本復制至剪切板
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Copy content from GUI widgets and paste the contents after closing the widget window
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可以從GUI窗口中復制內(nèi)容,在關閉窗口中依然可以黏貼
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Default font and glyph size updated to 12 point
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默認字符大小增加至12號 (終于改了)
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Improved Usability
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增強實用性
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Improved Viewport control
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視角控制方面的改善
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New plug-in available in the Mesh Module
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網(wǎng)格模塊激活直接激活新的插件程序
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Selection based on sets, surfaces, or viewport picking
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可以通過定義好的幾何、面選取,也可以直接從視角選取
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Undo/Redo enabled
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可以使用撤銷重做
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Select geometry faces or element sets/surfaces
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通過選取幾何意義上的面或者單元意義上的集合
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Creates sets for newly created nodes/elements
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通過為新建的節(jié)點單元創(chuàng)建集合
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Mid-side node placement
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中邊節(jié)點的布置
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Connectors, connector sections, and contact interactions are now copied from instanced models
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連接單元、連接面與接觸可以從實例模型中復制出來
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Generating SPH particles based on uniform background grid instead of parent element can improve accuracy of results.
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通過背景均勻的網(wǎng)格定義SPH的粒子代替從母體單元中定義粒子可以提高SPH的計算精度
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Introduction of virtual particles improves accuracy of SPH wall conditions.
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通過引入虛擬粒子的方法提高SPH在“墻”處計算精度
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Evolving inlet surfaces
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顆粒進入面
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User-specified size distribution
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自定義顆粒尺寸分布(級配)
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User-specified mass flow rate
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自定義顆粒質(zhì)量流率
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User-specified inlet velocity
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自定義顆粒的入口速度
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Particle generation can now be based on:
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顆??梢詮囊韵聨讉€方面定義:
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Tracer particles follow the material motion in CEL simulations and allow extraction of material point results
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CEL算法中的示蹤粒子可以跟隨材料的變形移動,同時可以在結(jié)果中提取數(shù)據(jù)。
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Rate dependent nonlinear kinematic hardening plasticity
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非線性率相關隨動強化模型
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Orthotropic clay plasticity for geomechanics applications
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正交黏土模型為在土力學計算中使用
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Import of Johnson Cook plasticity for spring back after high rate impact events
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J-C塑性模型可以為大變形彈簧計算中使用
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Abaqus/Standard will by default account for rotations of offsets in solid mesh ties
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Abaqus的隱式求解系統(tǒng)可以對固體網(wǎng)格的便宜求解
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Valid for incompressible steady-state conditions
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有效的模擬不可壓縮流體的定常流動
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Pressure, flow rate, & gravity loading
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可以控制壓強、流速以及重力場
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Can model losses arising from friction & pipe joints
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能夠模擬由于管壁摩擦效應以及管接頭帶來的損失
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Can couple with 3D pore pressure elements
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能夠與3維孔壓單元一起耦合
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Coupled temperature-displacement (CTD)
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溫度位移耦合單元CTD
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Coupled pore pressure-displacement (CPD)
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孔壓位移耦合單元CPD
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Coupled pore pressure-temperature-displacement (CPTD)
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孔壓溫度位移耦合單元CPTD
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Pyramid element for stress analysis for compatible transition between tet and hex mesh
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用于應力分析四面體單元的能夠兼容在三角形單元與四面體網(wǎng)格間的過度。
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Multiphysics elements
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多物理場單元
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Fluid pipe/connector elements based on Bernoulli’s equation can model 1D fluid flow.
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流體管到/連接 單元,可以按照伯努利方程模擬一維流動
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Expanded element library
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擴展的材料庫
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Rigid body rotation of tied solid surfaces
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與固體綁接的面的剛體可以轉(zhuǎn)動
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Material modeling enhancements
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本構模型擴展
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GPU Acceleration of AMS
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可以為AMS提供GPU加速
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示蹤粒子可以CEL算法使用
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DEM particle generation
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DEM(離散單元法)顆粒定義
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Improved treatment of SPH boundaries
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改善SPH(光滑粒子流)在邊界處理的方式
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Uniform grid SPH particle generation
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SPH的可以通過均勻網(wǎng)格定義
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Model instancing
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實例模型
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Generate cohesive elements through Mesh Edit tool
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膠粘單元可以通過網(wǎng)格編輯工具中定義
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