Piercing soft solids: A mechanical theory for needle insertion
Notice bibliographique
Résumé
In this paper we investigate the mechanical problem of piercing a soft solid\nbody with a needle. This phenomenon is controlled by the critical condition of\nneedle insertion. Needle insertion involves physical and geometrical\nnonlinearities and a complex failure mechanism. To overcome the complexity of\nthe problem, we describe needle insertion as a sharp transition between two\nneedle-specimen configurations, namely "indentation" and "penetration". The\nsharp configurational change emerges from a mechanical instability and follows\nthe principle of energy minimum. We describe the needle-specimen system in\nterms of the force applied to the back of the needle and the axial displacement\nof the needle tip toward the material. At small needle displacements, the\nenergetically favoured configuration is indentation. Conversely, when the\nneedle displaces beyond a critical threshold, it penetrates the specimen by\nrupturing its surface. This creates a new energetically favoured configuration:\npenetration. Our analysis considers a cylindrical needle with a spherical tip,\nneglects friction and adhesion between the needle and the material, and assumes\nquasi-static conditions. Despite the mathematical simplicity of our analysis,\nour theoretical predictions on the needle insertion force have been validated\nagainst experiments with surprising accuracy. Our method provides an effective\npredictive tool, which can be extended to account for different indenter\ngeometry and material behaviour.\n
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,001 |
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».