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形状问题:软润滑中的接触面积优化

软凝聚态物质 2025-10-21 v3

摘要

我们研究了一个可变形轴对称物体向刚性基底靠近的流体介导过程,重点关注其形状如何影响接触形成。对于低接近速度和大的斯托克斯数,我们证明更尖锐的外形(如锥形)可在中心处最大化接触并避免流体截留,而更钝的外形则形成中心凹陷并捕获气泡。我们还发现,在存在薄粘性薄膜的情况下,所得的压力分布可以用经典的(干)接触力学进行很好的预测。这些发现揭示了形状可作为软物质、粘附和弹流体力学中接触优化的设计参数。最后,我们还理论化了形状与接近速度之间可能存在力学等效性的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.04641,
  title  = {A matter of shape: contact area optimization in soft lubrication},
  author = {Joaquin Garcia-Suarez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.04641},
  year   = {2025}
}

备注

5 pages, 2 figures