ارزیابی مدول یانگ و ضریب پواسون ساختار متخلخل دایموند برای استفاده در ایمپلنتهای ارتوپدی به روش اجزای محدود | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 9, Volume 19, Issue 5, 1398, Pages 1135-1143 PDF (1.16 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| ایمان رفعتی; علی ابوییمهریزی* | ||
| گروه مهندسی علوم زیستی، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| Abstract | ||
| ایمپلنتهای ارتوپدی یکی از قابل اعتمادترین روشها در درمان آسیبدیدگیهای وارد بر استخوان هستند. در طراحی ایمپلنتهای ارتوپدی همواره سعی میشود که مدول الاستیسیته ایمپلنت به استخوان نزدیک باشد تا از بروز عوارضی مانند سپر تنشی جلوگیری شود. در این راستا متخلخلنمودن ایمپلنتها بهعنوان یکی از راهحلهای جدید و موثر برای این مشکل ارایه شده و پرینت سهبُعدی امکان ایجاد انواع مختلف ساختارهای متخلخل را برای ایمپلنت بهوجود آورده است. برای نزدیککردن مدول الاستیسیته ایمپلنت با ساختار متخلخل به استخوان، از هندسههای مختلف تخلخل استفاده میشود. در این مطالعه خواص مکانیکی ساختار متخلخل دایموند از جنس تیتانیوم مورد بررسی قرار گرفته و رابطهای برای بهدستآوردن مدول الاستیسیته بر حسب پارامترهای هندسی این ساختار معرفی شده است. با توجه به نتایج بهدستآمده از حل اجزای محدود، اختلاف بین نتایج عددی با دادههای تجربی بین ۳/۶۴% تا ۱۸/۵۱% مشاهده شد که البته مدول یانگ بهدستآمده از این روش در مقایسه با نتایج تحلیلی، تطابق بیشتری با دادههای تجربی دارد. در ضمن برای ساختارهای متخلخل یا چگالی نسبی بالاتر، مقدار این خطا کاهش پیدا کرد. علاوه بر این ساختار دایموند تیتانیومی در چگالی نسبی بین ۰/۰۶ و ۰/۱۶ مدولی معادل مدول یانگ استخوان اسفنجی خواهد داشت که این موضوع در طراحیهای ایمپلنتهای ارتوپدی بسیار موثر است. | ||
| Keywords | ||
| مدول یانگ; روش اجزای محدود; ایمپلنت; ساختار متخلخل دایموند | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 537 PDF Download: 721 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,444,835 |
| PDF Download | 17,554,033 |