最新刊期
      2007 年 第 39 卷 6 期

        水利与土木工程

      • 2007, 39(6): 1-6.
        摘要：中文摘要: 材料在冲击载荷下的行为不同于静态载荷作用下的行为。然而，由于动态断裂问题的复杂性，即使象三点弯曲试样,也还没有获得裂纹尖端动态应力强度因子的解析表达式。为了满足理论分析和实验工作的需要,采用LS DYNA有限元软件, 对三点弯曲试样在冲击载荷作用下（包括正弦、线性和不规则载荷历程）的动态过程进行了有限元分析，获得了裂纹尖端的动态应力应变场和裂纹尖端区域节点力和位移与时间的关系曲线。基于虚拟裂纹闭合技术（VCCT），提出了在冲击载荷作用下裂纹结构能量释放率和动态应力强度因子的计算方法，得到了不同冲击载荷下三点弯曲试样的能量释放率GI和动态应力强度因子KId与时间的关系曲线。结果表明：该方法得到的有限元计算结果与实验吻合较好，且具有较高精度，文中提出的方法可用于动态断裂参数的计算  
        关键词：冲击载荷;三点弯曲试样;有限元;虚拟裂纹闭合法;动态断裂参数   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2007, 39(6): 7-13.
        摘要：中文摘要: 在巢湖水质安全评价指标体系及其等级标准建立的基础上，把指标的客观权重分解为反映不同指标属性对评价结果的影响程度的属性权重和反映不同评价对象指标值之间的整体差异对评价结果的影响程度的样本集权重，分别用基于加速遗传算法的对应分析方法和投影寻踪方法确定，再用最小相对信息熵原理计算指标的客观组合权重，形成了水质安全评价的对应分析和投影寻踪熵耦合方法（CFA-PP）。CFA-PP的应用结果表明：影响巢湖水质安全最大的前4个指标的客观权重分别是总磷占25.5%，叶绿素a占21.6%，氨氮占18.4%，总氮占12.7%；全湖水质安全处于“较不安全”与“不安全”等级之间；控制磷、氮营养盐分的入湖负荷是提高水质安全程度的有效途径。CFA-PP是由数据驱动的综合评价方法，在水质安全评价中具有应用价值。  
        关键词：流域水安全管理;水质安全评价;对应分析方法;投影寻踪方法;信息熵原理   
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      • 2007, 39(6): 14-20.
        摘要：中文摘要: 桥梁拉索破断的统计寿命为3～16年，在桥梁的服役期内，拉索将多次拆换或破断。囿于问题的随机背景，拉索的寿命预测，是一个非确定性的统计量，拉索破断的年月并不确知，因此，拉索骤断没有杜绝。基于破损安全理论，研究桥梁拉索及其系统，冀在实现：拉索骤断，桥梁不致受损或垮塌，随断随换，勿需预测。  
        关键词：桥梁;疲劳破坏;破损安全;拉索系统   
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      • 2007, 39(6): 21-25.
        摘要：中文摘要: 当水流漫滩后，由于滩槽间存在着强烈的动量交换，复式河槽在过流能力、泥沙输移、流速分布等许多方面不同于单一河道。通过水槽试验，探讨了清水作用下，由非均匀沙构筑而成的全动床复式河槽完全粗化后的水流阻力变化特性，包括水流能量损失、曼宁系数、谢才系数与达西-韦斯巴赫阻力系数等沿程变化。试验结果表明，对于清水作用下的全动床河道很难获得均匀流。断面平均流速沿程变化，单位重量水体经过单位长度而损失的能量将沿程改变。对于该类河道，在给定的水流条件下，阻力系数不再保持为常数，而是沿程变化的。这些特性表明全动床复式水槽水流阻力远比定床的复杂，要准确预测该类河道的过流能力及泥沙输移能力远比定床的困难。  
        关键词：复式河槽;动床;能量损失;阻力系数;漫滩水流   
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      • 2007, 39(6): 26-29.
        摘要：中文摘要: 针对长泄洪洞在小比尺物理模型壁面糙率不相似问题进行理论分析和试验研究。通过合理的技术方案和手段在不改变泄洪洞位置与原河道相互关系的前提下，可以在小比尺物理模型上实现泄洪洞出口流速和流量的相似。研究表明，本方法适用于有压接无压和明流泄洪洞，很好的解决了在小比尺模型上长泄洪洞出口挑流水力特性及下游冲刷特性的模型相似性难题，实测结果与理论分析结果符合良好。  
        关键词：长泄洪洞;糙率修正;模型相似率;试验研究   
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      • 2007, 39(6): 30-35.
        摘要：中文摘要: 针对埋设在地下特殊环境条件下全长粘结式灌浆锚杆存在因锈胀致裂，导致结构失效的实际情况，以弹性理论为基础，根据锚杆、灌浆材料以及围岩体三者之间变形协调关系、荷载平衡条件，研究了锚杆锈胀导致灌浆或岩体开裂，进而加速锚杆锈蚀破坏的机制问题，讨论了锚杆锈胀量、灌浆材料特性、保护层厚度以及围岩体力学性质对锚杆锈胀力的影响。结果表明：锚杆锈胀力随着钢筋锈蚀率的增加而增加,随钢筋保护层厚度的增加而减少；砂浆与围岩体之间的锈胀力随砂浆强度、围岩强度的增加而增加，钢筋与砂浆之间的锈胀力随围岩强度的增加而增加，随砂浆强度的增加而降低。  
        关键词：灌浆锚杆;锈胀模型;弹性理论   
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      • 2007, 39(6): 36-40.
        摘要：中文摘要: 泥石流是典型的山区小流域活动，根据《中国泥石流数据库》的6000余个泥石流流域的基本数据，中国95%的泥石流沟发生在面积小于50 km2的流域。几个泥石流多发区和全国的泥石流流域面积分布都属于广义的Γ分布。分布参数的大小表现出明显的地域性差异；分布形式也可能在一定程度上反映了泥石流发生的物理学机制。最后，结合面积-流量关系讨论了泥石流规模的分布，提出泥石流的规模-频率关系可能具有更一般的指数分布形式，而不是通常认为的负幂形式。  
        关键词：泥石流;流域面积;概率分布   
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      • 2007, 39(6): 41-44.
        摘要：中文摘要: 损伤力学是解决岩石类材料变形和破裂的重要手段之一，统计损伤理论是目前岩石损伤研究的热点。针对以往岩石损伤统计本构模型的不足，引入初始损伤系数q，从一定意义上反映了岩石的非均匀性、非线性特征，同时，通过引入岩石应力应变全过程曲线特征参量，并考虑岩石应力应变全过程曲线的几何条件，解决了传统方法求解本构方程中参数的难点，提高了精度。基于取自某工程的砂岩所进行的三轴压缩试验实测结果，对所建立的岩石损伤统计本构模型进行了实验验证，并估算了q值。  
        关键词：岩石;损伤;本构模型   
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      • 2007, 39(6): 50-54.
        摘要：中文摘要: 采用有限元方法研究TiN涂层裂纹在弹性球循环挤压和滑动接触状态下的三维弹塑性特性，计算分析了涂层-基体的应力分布规律、涂层表面及界面裂纹的断裂强度。结果表明：在接触区边缘、涂层基体结合界面应力幅较大，容易萌生疲劳裂纹；裂纹强度J积分随载荷循环而呈周期性变化；涂层厚度、基体材料、裂纹形状、裂纹倾角等参数对涂层表面和界面裂纹的J积分有显著影响。  
        关键词：TiN涂层 裂纹;J积分;弹塑性应力;有限元   
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      • 2007, 39(6): 55-60.
        摘要：中文摘要: 为掌握混凝土灌芯纤维石膏板（速成墙板）的受力特性和分析速成墙板的试点工程，结合该墙板材料的具体特性，在已有的微观及宏观计算模型的基础上，基于纤维模型概念和铁木辛柯梁理论，建立了用于研究速成墙板等组合墙体的非线性分析的宏观纤维计算模型，即每个墙体单元由宏观纤维子单元和宏观剪切子单元组成，分别抵抗轴力和弯矩及剪力，推导了模型的单元刚度矩阵及建立了各杆件的本构模型。运用计算模型对4块满灌混凝土石膏板进行了推覆分析，并与试验结果进行了比较，结果表明该模型具有较好的精度，且计算简单，可用于复合结构的动力分析。  
        关键词：速成墙板;宏观纤维模型;混凝土芯柱;推覆分析   
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      • 2007, 39(6): 61-65.
        摘要：中文摘要: 引用一种新的解析法—和函数法求解弹性力学问题, 对多跨连续深梁受均布荷载作用时的应力进行了分析,同时，考虑支座宽度的影响，消除解答在下边界某些点上的发散性且满足结构整体的平衡条件，从而更能反映结构的实际应力分布状况，该方法不涉及Airy应力函数。将传统的解析方法用于解决工程实际问题开辟了新途径。  
        关键词：弹性力学;和函数法;深梁;应力;级数解   
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      • 2007, 39(6): 66-70.
        摘要：中文摘要: 将骨重建过程与有限元分析相结合，对尖牙在一个治疗周期内的倾斜移动过程进行模拟并得到各阶段的应力分布。选用一个正畸患者的下颌尖牙，建立包括牙齿、牙周膜、牙髓、牙槽骨的三维实体模型，通过有限元计算得到初始应变分布。以牙周膜外表面的正应变作为牙槽骨吸收的力学刺激，计算出牙槽骨在每周的吸收量然后确定牙齿的倾斜角度；以牙齿移动后的位置重新建立模型，并施加衰减后的正畸力值再次计算牙周膜的应变分布，作为下一阶段的初始状态。结果表明，一个治疗周期内，尖牙的移动曲线基本符合典型牙移动的3个阶段；牙槽骨和牙周膜的应力逐渐下降，且最大应力都出现在牙根尖或牙槽骨嵴顶位置。实现了尖牙在正畸力作用下发生倾斜移动的动态过程的模拟，可为临床上制定方案和预测效果提供参考。  
        关键词：尖牙;倾斜移动;动态过程;有限元   
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        化学工程

      • 2007, 39(6): 81-85.
        摘要：中文摘要: 摘要：为了开发适合我国湿法磷酸生产磷酸脲的技术，以磷酸溶解尿素来研究磷酸脲制取的反应动力学，实验在消除液相扩散影响下，研究了尿素的溶解反应时间，考察了反应温度、尿素粒度及磷酸浓度对溶解反应的影响，经分析和实验数据处理，建立了磷酸溶解尿素的反应动力学式，得出反应为近似一级反应，求取了有关参数，结果为进一步研究和工业化奠定良好基础。  
        关键词：磷酸;溶解;尿素;反应动力学   
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        材料科学与工程

      • 2007, 39(6): 91-95.
        摘要：中文摘要: 为了解决单铵盐抗菌聚氨酯存在的对革兰氏阴性细菌抗菌性能差、扩链剂用量大的问题，合成了硬段侧链含有双季铵盐的系列聚氨酯。用GPC和核磁共振研究了材料的分子量和结构，表明双季铵盐扩链剂成功引入了聚氨酯主链。通过傅立叶变换红外光谱（FTIR）和差热分析（DSC）研究了材料的本体微相分离结构。发现，随着双季铵盐含量的增大，材料的软段和硬段之间的氢键结合增加，微相分离程度降低。  
        关键词：双季铵盐;聚氨酯;合成   
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      • 2007, 39(6): 96-101.
        摘要：中文摘要: 采用微波谐振腔微扰法测定碳质还原剂和锌窑渣混合物料的吸波特性，研究碳质还原剂配入锌窑渣不同比例时混合物的吸波特性与材料的复介电常数（ε″）、微波场内热源强度P(P=ωε″E2V)的关系。测试和分析结果表明，在粒度为147 ～175 μm条件下，通过比较复介电常数的大小确定了椰壳碳和锌窑渣最佳配比为18%，焦碳和锌窑渣最佳配比为28%，石墨和锌窑渣最佳配比为16%，在此配比条件下得到了ε″和P的最大值，并且3种碳质还原剂和锌窑渣混合物料的吸波特性发生了突变。  
        关键词：锌窑渣;配碳量;碳质还原剂;吸波特性   
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        信息工程

      • 2007, 39(6): 102-106.
        摘要：中文摘要: 基因表达式编程(GEP)的个体代表了问题的候选解。 在缺乏先验知识的情况下， 个体长度的设定是个“两难”问题， 过长或过短都会降低GEP的效率。 对此， 分析了个体长度对GEP求解效率的影响； 设计了开放阅读框(ORF)过滤算子根据最优个体的进化历程动态调节个体的有效编码区域； 验证了ORF过滤算子的有效性， 实验结果表明, 在同样的进化代数内， 引入ORF过滤算子， GEP能进化出更高适应度的最优解且减少平均运行时间17.0%。  
        关键词：基因表达式编程;开放阅读框;个体   
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      • 2007, 39(6): 107-112.
        摘要：中文摘要: 为了解决聚类算法不能自动聚类的问题，提出并实现了自动聚类算法GEP Cluster算法。主要工作包括：1)研究了基于GEP进化的最优簇划分；2）提出了自动合并簇算法Auto Merge Cluster Algorithm；3）实现了不需预知簇个数的聚类；4）在合成数据集上的实验表明，采用GEP Cluster算法在未知簇划分信息的情况下可对数据集自动进行聚类分析，聚类成功率达到96%。  
        关键词：聚类;基因表达式编程;K Means算法;进化计算   
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      • 2007, 39(6): 113-118.
        摘要：中文摘要: 为了满足电子投标活动的需要和安全性，提出一种基于身份密码体制的密封式投标方法。投标可由多个第三方监督，防止勾结；利用基于身份的公钥密码体制，使用易于人工识别且全局惟一标识ID作为投标公钥，可抗重放攻击。方法在揭示标书内容情况下，保护投标者及其标书之间的关系不泄露，具有投标相对私密性；同时方法具有价格灵活性、评标规则灵活性，能适应复杂的投标场景。分析表明，本方法安全实用，为电子投标提供了一种新的解决方案。  
        关键词：密封式投标;基于身份密码体制;相对私密性   
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      • 2007, 39(6): 119-122.
        摘要：中文摘要: 为了解决XUE-CAO代理盲签名方案的可伪造性问题，首先对XUE-CAO方案进行了安全性分析，在此基础上，提出一种改进的抗伪造攻击的代理盲签名方案。新方案克服了原方案中两处设计缺陷，防止了广泛伪造和原始签名者的伪造攻击，而且还保留了原方案的可验证性、强不可否认性、强可注销性和不可连接性等安全特性，从而可以用于构造安全的代理盲签名系统。  
        关键词：代理盲签名;强不可伪造性;广泛伪造   
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      • 2007, 39(6): 129-133.
        摘要：中文摘要: 为了实施信息系统的风险度量，首先基于信息流的资源分布规律，参考风险评估要素改进模型，得到具有体系性和完整性的风险分布；在获取风险分布后，基于资源保护角度，考虑安全保护等级，运用层次分析法、多级模糊综合评判、函数级数展开、F－统计量等方法和工具对资源的安全属性所面临的风险进行量化，给出系统的风险量化指标体系，重点考虑风险之间的相关性，构建相关性准则，并得到其计算量为o(Si)。  
        关键词：资源分布规律;风险分布规律;风险关联;层次分析法;模糊综合评判   
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      • 2007, 39(6): 134-137.
        摘要：中文摘要: 针对主动节点在参与拥塞检测和拥塞恢复时，虽去除了反馈延迟，但最终均是采取被动的丢包方式来缓减拥塞的情况，提出了一种基于XCP机制的主动拥塞检测控制算法。算法将关键的拥塞检测控制参数嵌入到每个主动包中，根据网络拥塞状况通过驻留在主动路由器中的拥塞检测控制代码对参数进行相应修改，以达到预防并控制拥塞的目的。实验结果表明该新的主动拥塞检测控制算法能使网络中的数据流有效、公平地利用带宽，且丢包率得到有效控制。  
        关键词：主动网络;主动网络拥塞控制;TCP;XCP   
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        电气工程

      • 2007, 39(6): 138-142.
        摘要：中文摘要: 为了改善基于混沌同步保密通讯系统的安全性能，在3维Lü系统的基础上增加1维状态，构建了一个新的简单的4维超混沌系统。简要地分析了该系统平衡点的性质、系统的分岔图、超混沌吸引子的相图、Lyapunov指数和Lyapunov维数等特性，并设计了一种实现4维超混沌系统的实际电路。利用线性反馈控制方法实现了该超混沌系统的混沌同步，根据系统的Lyapunov稳定性理论，得到了超混沌系统达到混沌同步时反馈控制增益的取值范围。数值实验的结果表明，该超混沌系统演化过程丰富且能用线性反馈控制方法实现混沌同步。  
        关键词：线性反馈;混沌同步;4维超混沌系统   
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      • 2007, 39(6): 143-148.
        摘要：中文摘要: 针对局部放电监测信号中多种干扰噪声的消除难题，提出结合经验模态分解的独立分量分析算法，进行变压器局部放电信号的去噪。针对独立分量分析进行信号分离时需要多元信号的要求，首先提出利用经验模态分解算法构造参考信号，然后通过独立分量分析算法进行信号分离。利用该方法进行变压器局部放电信号的去噪，较好地恢复出窄带干扰及白噪声下的局部放电脉冲信号的波形、波形之间相对幅值关系以及脉冲极值所对应的时间点等局放信息，在仿真及实测数据的处理中都取得了较好的效果，验证了该方法的有效性和优越性。  
        关键词：局部放电;去噪;独立分量分析;经验模态分解   
        1938
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        发布时间：2023-11-28
      • 2007, 39(6): 149-153.
        摘要：中文摘要: 为了寻找一种简单、有效、精度高，并且使用方便的摄像机现场标定方法，提出将已知相位分布的平面二维正弦灰度调制条纹图作为标定平面靶，通过傅里叶条纹分析方法计算出两个正交相位分布，由正交相位分布与平面坐标的对应关系可以建立图像坐标与2D平面坐标的一一对应关系。将此二维正弦平面靶在摄像机成像空间中放置不同的位置，并完成相位测量，然后根据2D共面参照物摄像机标定方法即可完成摄像机标定。这种方法避开了复杂的标定特征点提取，大大增加了2D标定数据量，提高了标定精度。实验和计算机模拟表明，此方法简单、可靠和精度高, 仅需测量3幅图像即可达到较高的标定精度。  
        关键词：傅立叶轮廓术;摄像机标定;三维测量;2D共面参照物;平面二维正弦条纹图   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2007, 39(6): 154-157.
        摘要：中文摘要: 近红外上转换发光显示器的图像色纯度差，主要由于红、绿、蓝三基色光的光谱存在次峰，为此分别设计出多层干涉过滤膜以改善该性能。根据多层干涉过滤膜设计原理，采用对称膜系结构并用MATLAB语言进行仿真优化，得到层数分别为17、15、15，厚度分别为1113.9 nm、1504.3 nm和1436.0 nm的适合红、绿、蓝显示屏的3种多层膜。其在可见光波长区和0°~30°的角度范围内都达到很好的特性，并且具有较大的制造容差。  
        关键词：多层干涉过滤膜;近红外上转换发光;色纯度   
        1995
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        发布时间：2023-11-28
      • 2007, 39(6): 158-162.
        摘要：中文摘要: 为了分析ITER装置重力支撑结构的动态特性针对ITER重力支撑系统具有周期对称性的结构特点，应用有限元分析软件ANSYS建立了ITER重力支撑结构环向20度三维有限元分析模型，同时采用了精度比较高，而且规模又可以接受的单元网格划分方法，得到了网格划分图。在法兰之间的界面上定义接触单元。采用Block Lanczos方法对ITER重力支撑系统进行有限元模态分析，求出了ITER重力支撑系统的前10阶固有频率和振型。模态分析的结果对ITER装置的设计与改进具有一定的指导意义。  
        关键词：ITER;有限元;模态分析;周期对称性   
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        发布时间：2023-11-28

        机械工程

      • 2007, 39(6): 163-167.
        摘要：中文摘要: 针对开发工程机械个性化定制系统中色彩定制的需要,通过分析伊顿、奥斯特瓦德色彩理论，为色彩工程化的需要，将伊顿12色环改进为连续渐变的色环。提出了一种基于渐变色环和改进的奥斯特瓦德色彩调和方法的截面环星调和算法。该算法的特色在于确定一个主观色点后，能自动的产生所需要个数的调和色。进而用 C++编译出程序，在Quest 3D平台基础上，利用SDK开发包开发了工程机械的色彩定制子系统。实现了根据用户提出的主体色由计算机自动生成调和色，并完成样机模型的色彩渲染的目标。应用测试表明所开发的软件系统有较好的工程实用价值。  
        关键词：伊顿色环;奥斯特瓦德色彩调和;截面环星调和;工程机械   
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      • 2007, 39(6): 168-173.
        摘要：中文摘要: 为了准确评价汽车运动稳定性能，成功研制了一种基于RTK全球定位技术的检测系统。应用该系统可实时获取表征汽车运动稳定性的状态参数，实现运动稳定性能的检测与评价。同时提出了先进的车身速度验证测试方法，解决了GPS速度参数的验证测试难题。对汽车运动稳定性检测系统的硬件架构、软件流程等进行了介绍。经实车试验证明了该检测系统的可行性和先进性。  
        关键词：RTK全球定位;汽车运动稳定性检测;车身速度;实车试验   
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        发布时间：2023-11-28
      • 2007, 39(6): 174-177.
        摘要：中文摘要: 针对传统便携式测氡仪的测量灵敏度较低、体积和功耗较大的现状，在研究被动式间接测量方法的基础上，整合了金硅面垒半导体探测器、电荷灵敏前置放大器和主放大器，设计成功了新型高分辨率窄脉冲峰值展宽电路。基于混合信号系统的数据处理及控制部分体积小、功耗低，实现了现场处理、现场打印和数据上传等功能。采用非恒定浓度标定方法的标定结果表明，本仪器的系数标准偏差明显优于美国连续测氡仪MODEL1027。  
        关键词：间接测量方法;峰值展宽电路;混合信号系统;测量灵敏度;系数标准偏差   
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        发布时间：2023-11-28
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