蛇类表皮的生物摩擦学性能研究

摘要

使用自行设计的一种往复运动的微摩擦测试装置, 考察不同介质环境下,蛇类表皮及其表皮的摩擦特性.研究结果表明:在干摩擦下,蛇向后运动时的摩擦因数是前向运动的摩擦因数的1.2～4.1倍;在液体环境下向前运动时的摩擦因数是向后运动的摩擦因数的1.2～2.55倍,表现出摩擦各向异性.液体环境下,蛇类自身的分泌物在蛇运动时形成了以边界膜和流体膜为主的混合润滑,且边界膜破裂的概率不大.当蛇表皮面由于弹性变形或其它原因使表面速度随位置而变化时因各断面的流量不同而产生压力流动,从而在液体环境下,向后运动的摩擦力逐渐减小,甚至小于向前运动的摩擦力.