مدل سازی ریاضی، تحلیل حساسیت سوبل و بهینه سازی رفتار دما در فرآیند سوراخ کاری اتوماتیک استخوان | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 17, Volume 18, Issue 5, 1397, Pages 142-153 PDF (6.53 M) | ||
| Authors | ||
| مجید قریشی1; مجتبی ذوالفقاری* 2; وحید طهماسبی3; حامد حیدری4 | ||
| 1دانشگاه صنعتی خواجهنصیرالدین طوسی | ||
| 2دانشگاه اراک، اراک، ایران | ||
| 3دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران | ||
| 4دانشگاه اراک،اراک،ایران | ||
| Abstract | ||
| سوراخکاری استخوان از مهمترین فرآیندهای بیومکانیکی است که در اعمال جراحی ارتوپدی کاربرد دارد. مهمترین عارضهای که ممکن است در عمل جراحی برادهبرداری از استخوان ایجاد شود، بالا رفتن دما از محدوده مجاز و ایجاد نکروز حرارتی در بافت استخوان میباشد. علیرغم پژوهشهای فراوان، چگونگی تاثیر پارامترهای سرعت دورانی و نرخ پیشروی مته بر رفتار دمای فرآیند مورد اختلاف پژوهشگران این حوزه است. در تحقیق حاضر، یک مدلسازی ریاضی و طراحی آزمایش دقیق صورت گرفته و با بهرهگیری از روش سطح پاسخ یک مدل ریاضی به منظور تحلیل و پیشبینی رفتار پاسخها از نتایج آزمایشها استخراج شده است. اثر هر یک از فاکتورهای ورودی و برهمکنش آنها بر روی پاسخ فرآیند بررسی شده، که در محدوده این تحقیق با افزایش سرعت دورانی دما افزایش می-یابد اما رفتار نرخ پیشروی به علت زمان تماس مته و استخوان پیچیده است در نتیجه افزایش دما در نرخهای پیشروی پایین و افزایش دما به علت افزایش نیرو و اصطکاک در نرخهای پیشروی بالا اتفاق میافتد و نیز با افزایش قطر مته دمای فرآیند افزایش مییابد. همچنین میزان حساسیت اثر هر یک از پارامترها به روش آنالیز حساسیت سوبل مورد بررسی قرار گرفته و با در نظر گرفتن تغییرات همزمان همه پارامترها در رفتار دما به ترتیب سرعت دورانی، نرخ پیشروی و قطر مته بیشترین اثر را داشته است. بهینه-سازی رفتار دمای فرآیند نیز ارائه گردیده، که کمینه دما، 37 درجه سانتیگراد، با بهرهگیری از قطر مته 2.5 میلیمتر، سرعت دورانی 500 دور بر دقیقه و نرخ پیشروی 30 میلیمتر بر دقیقه، ایجاد میشود. | ||
| Keywords | ||
| سوراخکاری; استخوان; دما; روش سطح پاسخ; بهینه سازی | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 692 PDF Download: 945 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,196 |
| Number of Articles | 24,877 |
| Article View | 28,766,630 |
| PDF Download | 18,603,041 |