生物体的切割器官经过长期的进化已经形成了具有优良力学性能的优化几何形状，能够快速、低阻力、低消耗地破坏物体结构，实现高效切割，研究其结构特点、材料和切割机理以及运动方式，用于切割部件的仿生优化设计，形成系统的仿生切割部件设计理论与技术方法，可以为切割部件的性能提高提供有益的尝试和探索。
生物体牙齿：牙齿是一种在很多动物上存在的结构，是动物咀嚼食物的器官，主要分为三类：门齿（切牙）用于切断食物；犬齿（尖牙）用于刺穿并撕裂食物；臼齿（磨牙）用于磨碎食物。动物牙齿质地坚硬，使用寿命长久，伴随一生，是动物天生的自卫武器，肉食性动物尤其倚赖牙齿进行猎食或搏斗、御敌。动物的牙齿是切割部件的天然仿生学蓝本，如狗獾、河狸、牛鲨、竹鼠等生物的牙齿均已用于切割部件的仿生优化设计。
昆虫口器：昆虫的口器是由头部后面的3对附肢和一部分头部结构联合组成，主要有摄食、感觉等功能。昆虫的口器包括上唇一个，大颚一对，小颚一对，舌、下唇各一个。由于昆虫的食性非常广泛，口器变化也很多，一般有5种类型：咀嚼式口器、嚼吸式口器、刺吸式口器、舐吸式口器和虹吸式口器。其中，昆虫的咀嚼式口器可有效的将食物切断，其结构和咬合运动方式为切割部件的仿生优化设计提供新的思路和方向。
动物具有不同结构的牙齿，能够完成对食物的刺入、切割和研磨，而动物牙齿的特有结构使其轻松刺入并撕裂食物，对食物进行充分研磨和破碎，并保证较长的使用寿命。换言之，动物牙齿可以通过不同的结构特征实现在刺入和切断过程中受到较小的阻力、功耗和磨损，而牙齿对食物的咀嚼过程与切割刀具对材料的切割过程有较高的相似性。动物牙齿的优异性能源于其精巧的结构、合理的排列、咬合方式以及适合的材料成分和构成方式，研究其结构特点、材料成分和切割机理以及运动方式，可以为切割部件的优化设计提供有益的启示和借鉴；此外，昆虫的咀嚼式口器经长期进化，已具有较优机械性能的几何结构，结合其咬合运动方式，能够以较低的切削阻力和较高的效率切断植物，这也为切割部件的几何参数及力学性能的优化提供了仿生研究的基础。
动物牙齿、昆虫口器的仿生研究应用主要有以下四个方面：高效仿生切割刀具设计与应用：如龙门剪切机刀片、金属切割带锯、高强混凝土切割圆盘锯等切割部件的仿生设计；农业机械切割部件设计与应用：如玉米收获机切割部件、灭茬刀、旋耕刀、除草铲等部件的仿生设计；工程机械挖掘部件设计与应用：如挖掘机铲斗斗齿、盾构机掘进部件等部件的仿生设计；军工领域侵彻部件设计与应用：如侵彻弹、穿甲弹等的侵彻结构仿生设计。
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马云海
