电粘附下指垫摩擦的双尺度 FEM-BAM 方法
软凝聚态物质
2022-12-19 v1 材料科学
摘要
基于电粘附的触觉显示背后复杂的物理机制带来了巨大的建模挑战，因为不仅具有多层非线性的指垫结构，微观尺度的粗糙度也起着决定性作用。为研究触觉感知，一个潜在的模型还应能提供在相关机械感受器位置提取机械刺激的可能。本文中，我们提出一种双尺度方法，包含宏观尺度的有限元模型（FEM）与考虑乳突脊上实测粗糙度的简单承载面积模型（BAM）。两个独立尺度利用等效气隙的概念以迭代方式耦合。我们表明，该模型预测的电粘附引起的摩擦与接触面积变化与近期实验研究在定性上一致。在一个简单示例中，我们演示了该模型可轻易扩展一个神经动力学模型以研究电粘附的触觉感知。
引用
@article{arxiv.2212.08465,
title = {A two-scale FEM-BAM approach for fingerpad friction under electroadhesion},
author = {Fabian Forsbach and Markus Heß and Antonio Papangelo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.08465},
year = {2022}
}
备注
22 pages, 9 figures