RoboClam 挖掘的微观结构视角
软凝聚态物质
2015-10-28 v1
摘要
RoboClam 是一种受大西洋刀蛏（Ensis directus）启发的挖掘技术。大西洋刀蛏本应只具备挖掘几厘米入土的力气，却能潜穴至超过 70 cm。该动物利用一个巧妙窍门实现这一点：通过收缩身体，扰动并局部流化土壤，从而降低挖掘的阻力和能量消耗。基于刀蛏挖掘力学的 RoboClam 技术，可能对可从高效挖掘中受益的海底应用具有价值，例如锚定、地雷引爆和电缆铺设。我们采用一种新型指数匹配技术结合粒子追踪，直接可视化 RoboClam 收缩期间的土壤颗粒运动。我们表明，只要收缩的时间尺度足够大，收缩中 RoboClam 周围破坏区的大小便可从基底和孔隙流体性质理论预测。我们还表明，颗粒的非仿射运动仅是流化区内运动的一小部分，这肯定了连续介质模型对该系统的适用性，即便颗粒尺寸与 RoboClam 尺寸相当。
引用
@article{arxiv.1505.04775,
title = {A Microstructural View of Burrowing with RoboClam},
author = {Kerstin Nordstrom and Dan Dorsch and Wolfgang Losert and Amos Winter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.04775},
year = {2015}
}