A numerical investigation on the effect of rotation on the cone penetration test
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Notice bibliographique
Résumé
The cone penetration test (CPT) is one of the most popular in situ soil characterization tools. However, the test is often difficult to conduct in soils with high penetration resistance. To resolve the problem, a rotary CPT device has recently been adopted in practice by rotating the rod to increase the penetrability, particularly in deep dense sand. This study investigates the underlying mechanism of the rotation effects from a micromechanical perspective using models based on the discrete element method. With rotation, the cone penetration resistance ( q c ) decreases by up to 50%, while the cone torque resistance ( t c ) increases gradually. These results are also used to successfully assess existing theoretical solutions. The mechanical work required during penetration is observed to keep rising as the rotational velocity increases. Microscopic variables including particle displacement and velocity field show that rotation reduces the volume of disturbed soil during penetration and drives particles to rotate horizontally, while contact force chain and contact fabric indicate that rotation increases the number of radial and tangential contacts and the corresponding contact forces, forming a lateral stable structure around the shaft, which can reduce the force transmitted to the particles below the cone, thus decreasing the vertical penetration resistance.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle