Using a piecewise linear spring to approximate an essentially nonlinear spring: design and validation
Notice bibliographique
Résumé
This study develops a procedure for designing a piecewise linear spring (PLS) to approximate an essentially nonlinear spring (ENS). The PLS is constructed with a cantilever beam constrained by a pair of single- or double-stop blocks. The design begins by determining the restoring force of the desired ENS using the equivalent stiffness which quantifies the characteristics of a cubic polynomial. Then, based on the force-deflection model of a cantilever beam with an overhang, the configuration parameters for single- and double-stop blocks are determined through a least squares optimization. The numerical simulation demonstrates that the PLS with double-stop blocks approximates the desired ENS behaviors better in terms of the restoring force, potential energy, and instantaneous frequency transition. An experiment apparatus with four tunable stop blocks is developed to validate the numerical simulation results. The static experimental tests verify the accuracy of the analytical model. The dynamic experimental tests show that within the achievable range of displacement, the PLSs behave similarly to the ENS. However, the maximum displacement is smaller than the designed one due to an insufficient exciting force. To address this issue, the desired displacement range is reduced by half. With the redesigned PLSs, the improved experimental results are obtained.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,000 |
| 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, 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 ».