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18.05.2018 | Ausgabe 6/2018

Experimental Mechanics 6/2018

Mechanical Characterization of a Convex Shell (Contact Lens) with Meridional Thickness Variation

Zeitschrift:
Experimental Mechanics > Ausgabe 6/2018
Autoren:
W. Wang, J. V. Gray, S. E. Julien, K.-T. Wan

Abstract

Contact lenses are hydrogel shells of spherical cap geometry, and their meridional thickness variation determines their optical power. To characterize the lens mechanical behavior, a rigid shaft was used to apply a quasi-static load to the apex while the central displacement and deformed profile were monitored in-situ. Loading-unloading cycles were performed. In contrast to classical shells of uniform thickness, contact lenses show distinct mechanical response signatures, depending upon their optical power. Typical hyperopic lenses show a local maximum and minimum, attributable to the expanding-contracting dimple across the changing meridional thickness. In addition, deformation-driven water efflux-influx suggest poroelastic behavior of the gel. The measurements have significant impacts on contact lens design.

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