Pürüzsüz bir yüzeyde sürgülü sırasında parmak oryantasyon temas sertliği ve alanı üzerine etkisi

Daha önceki deneysel çalışmalar, insan parmak yüzeyinin görünür temas alanının pürüzsüz bir yüzey üzerinde kayarken küçüldüğünü ve sonunda sabit bir değere ulaştığını göstermişti; ancak bu azalmanın temel nedenleri henüz tam olarak anlaşılamamıştır. Parmağın eksenel ekseni etrafında dönmesinin ve hareket yönünün alan değişikliğinde kritik rol oynadığını varsayıyoruz. Bu hipotezi test etmek için, işaret parmağının 4 farklı iç rotasyonu için normal yükleme (sabit parmak) ve birleşik yükleme (kayma parmak) koşulları altında insan parmak izi ile pürüzsüz düz bir yüzey arasındaki görünür temas alanının gelişimini araştırmak için deneysel bir çalışma gerçekleştirdik (ikinci parmaktan uzakta) eksenel (boyuna) ekseni etrafında ve 2 farklı kayma yönünde. Sonuçlarımız, beklendiği gibi radyal kayma için temas alanında bir azalma yönde, ancak daha yüksek parmak rotasyonları için ulnar yönde şaşırtıcı bir artış olduğunu göstermektedir. Temas alanı evrimindeki bu asimetrik davranışın, dönme açısı arttıkça parmağın eşdeğer eğrilik yarıçapındaki değişikliklerden ve parmağın sertleşmesinden kaynaklandığını, bunun da parmak pedinin ön ve arka kenarlarındaki asimetrik gerilim dağılımı olarak kendini gösterdiğini savunuyoruz bizim sonlu eleman simülasyonları.