Framework for a physics-based digital twin of a towed cable-body system
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Notice bibliographique
Résumé
• A digital twin for estimating the dynamic behaviour of cables is proposed. • Validation of a finite element cable model for oscillatory motions is presented. • Framework to predict cable dynamics from ship motion data is presented. • Ability to estimate kinematics and kinetics of cable in real-time is demonstrated. Marine towed cable-body systems undergo significant tension variations from the wave-induced ship motion, potentially causing damage or unsafe conditions due to the cable becoming slack. Accurate real-time estimation of the cable tension would enable the development of automated methods for preventing slack cable. Instead of measuring the tension using a force sensor, which may be costly and impractical in the marine environment, a Digital Twin is proposed which utilizes readily available sensor data and simulates the cable dynamics in parallel with the physical system, outputting virtual estimates of cable tension and displacement in real-time. This paper details a framework for a Digital Twin, utilizing a finite element model of a marine towed cable-body system. The finite element model is presented including definitions of the forces acting on the cable and towbody and the constraints for enforcing ship motion and cable motions. Using experimental data obtained from the literature, preliminary validation of the model was performed. The operation of the Digital Twin in real-time was demonstrated using synthetic ship motion data for a simple towing scenario, demonstrating the ability of the Digital Twin to estimate the cable tension and profile in real-time.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| 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 découle