The effectiveness of slicing in cutting soft solids (i.e., transverse motion along the blade) is natural to anyone with even the slightest kitchen experience, but the underlying mechanism remains intriguing. This study seeks to unveil the mystic role of slicing by looking into the effect of friction in cutting soft materials. With the increase of indentation depth, the nonlinearity of the large deformation in the superficial layer diverts the lateral stress from the compression of the classic linear elastic solution and introduces a tension that accounts for the ultimate fracture. However, when friction is present between the blade and material, there is always a finite no-slip region on the contact surface, under which stress remains compressive in all directions. The slicing motion of the blade, on the other hand, directs the friction toward the horizontal direction, thus minimizing its contribution in resisting the cutting process in the vertical plane, and enabling a clean cut. Through a numerical model of frictional contact between a cutting wire and a hyperelastic solid, we show that the slicing action diverts the friction force, enables sliding, and facilitates the development of local tension. Without a trustworthy stress-based fracture criterion for soft solids, we then study the energetics of the cutting process. By introducing a small pre-existing crack underneath the blade, we compute the energy landscape of the system and show that the friction reduction in the vertical plane greatly decreases the energy barrier of crack opening and thus promotes cutting.

切片对切碎软固体（即沿刀片的横向运动）的有效性，即使是有最小厨房经验的人，也很自然，但是其潜在的机制仍然很吸引人。这项研究试图通过研究摩擦在切割柔软材料中的作用来揭示切片的神秘作用。随着压痕深度的增加，表层大变形的非线性使经典线性弹性解压缩产生的侧向应力转移，并引入了导致最终断裂的张力。但是，当叶片与材料之间存在摩擦时，在接触面上始终存在一个有限的防滑区域，在该区域下，应力在所有方向上都保持压缩状态。另一方面，刀片的切片运动 沿水平方向引导摩擦，从而最大程度地减小了其在垂直方向上抵抗切割过程的影响，并实现了整洁的切割。通过切割线和超弹性实体之间的摩擦接触的数值模型，我们表明切片作用转移了摩擦力，使滑动变得容易，并促进了局部张力的发展。如果没有可信赖的基于应力的软固体断裂准则，我们将研究切削过程的能量。通过在刀片下面引入一个小的预先存在的裂纹，我们计算了系统的能量分布，并显示出垂直面上的摩擦减小大大降低了裂纹张开的能垒，从而促进了切削。从而最大程度地减少了其在垂直平面上抵抗切割过程的影响，并实现了清晰的切割。通过切割线和超弹性实体之间的摩擦接触的数值模型，我们表明切片作用转移了摩擦力，使滑动变得容易，并促进了局部张力的发展。如果没有可信赖的基于应力的软固体断裂准则，我们将研究切削过程的能量。通过在刀片下面引入一个小的预先存在的裂纹，我们计算了系统的能量分布，并显示出垂直面上的摩擦减小大大降低了裂纹张开的能垒，从而促进了切削。从而最大程度地减少了其在垂直平面上抵抗切割过程的影响，并实现了清晰的切割。通过切割线和超弹性实体之间的摩擦接触的数值模型，我们表明切片作用转移了摩擦力，使滑动变得容易，并促进了局部张力的发展。如果没有可信赖的基于应力的软固体断裂准则，我们将研究切削过程的能量。通过在刀片下面引入一个小的预先存在的裂纹，我们计算了系统的能量分布，并显示出垂直面上的摩擦减小大大降低了裂纹张开的能垒，从而促进了切削。我们表明，切片作用转移了摩擦力，使滑动变得容易，并促进了局部张力的发展。如果没有可信赖的基于应力的软固体断裂准则，我们将研究切削过程的能量。通过在刀片下面引入一个小的预先存在的裂纹，我们计算了系统的能量分布，并显示出垂直面上的摩擦减小大大降低了裂纹张开的能垒，从而促进了切削。我们表明，切片作用转移了摩擦力，使滑动变得容易，并促进了局部张力的发展。如果没有可信赖的基于应力的软固体断裂准则，我们将研究切削过程的能量。通过在刀片下面引入一个小的预先存在的裂纹，我们计算了系统的能量分布，并显示出垂直面上的摩擦减小大大降低了裂纹张开的能垒，从而促进了切削。