摩擦与黏附如何影响软体深穿透的力学行为
软凝聚态物质
2024-12-04 v1
摘要
软体穿透和穿刺的力学常常假设针尖与样品之间无摩擦，导致认为穿透力为常数。然是实验观察显示，穿透力随针尖深度线性增长。这种力增长归因于摩擦与黏附，本文给出其与切割材料性质的相关性。具体而言，力-深度斜率取决于软材料的刚度与韧性、穿透针的半径以及针-样品界面之间的摩擦与默附特性。我们观察到，在低韧性下默附占主导，而在高韧性下摩擦占主导。最后，我们将结果与实验对比，发现良好一致。我们的模型可用于预测穿透力随深度的演化，以及从穿刺实验中测量针-样品界面摩擦与默附特性。
引用
@article{arxiv.2412.02013,
title = {How friction and adhesion affect the mechanics of deep penetration in soft solids},
author = {Stefano Fregonese and Mattia Bacca},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.02013},
year = {2024}
}