Experimental investigations of the effects of bending vibrations resonance modes on penetration into granular materials
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Inspired by the bending vibration observed in the biological locomotions such as those found in snakes, horned lizards, and sandfish, we have developed a novel vibro probe utilizing bending resonance modes to study the bending vibration effects in assisting penetration into granular materials. This approach contrasts with traditional probes that rely on longitudinal vibrations for penetration. This newly developed probe was used to experimentally investigate the impact of bending vibration in reducing the required penetration force and enhancing the penetration process within granular materials such as lunar or Martian regolith. The bending vibrations were excited by thin piezo patches attached to the probe’s machined surface without increasing the probe’s outside diameter. This simple mechanism enables pushing the whole probe inside the granular materials. Experimental modal analysis was employed to determine the resonance frequencies of the probe. Subsequently, the probe was pushed into granular materials, both with and without the bending vibrations, by a linear actuator. Experimental results indicated that employing bending vibration in one direction led to a reduction in penetration force by up to 27% while utilizing two directions resulted in a reduction of up to 42%. Additionally, when the probe stopped penetrating the soil due to insufficient axial force, bi-directional bending vibration proved more effective in swiftly fluidizing the surrounding soil. These findings highlight the efficacy of bending vibrations in compact subsurface drilling tools.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».