شماره ركورد كنفرانس :
5411
عنوان مقاله :
تعيين خواص ساختاري هايپرويسكوالاستيك ماده UHMWPE بكار رفته درپروتز پروديسك با استفاده از روش كوپل المان محدود-بهينه سازي بر مبناي مدل نئوهوك
پديدآورندگان :
غفارمقدم ثنا sana.ghafari@iaukhsh.ac.ir دانشجوي دكتري، گروه مهندسي پزشكي، واحد خميني شهر، دانشگاه آزاد اسلامي، اصفهان، ايران , سيف‌زاده سيد عليرضا seifzadeh@iaukhsh.ac.ir استاديار، گروه مهندسي پزشكي، واحد خميني شهر، دانشگاه آزاد اسلامي، اصفهان، ايران (نويسنده مسئول) , مختاريان علي mokhtarian@iaukhsh.ac.ir استاديار، گروه مهندسي مكانيك، واحد خميني شهر، دانشگاه آزاد اسلامي، اصفهان، ايران , عابدين زاده رضا abedinzadeh@iaukhsh.ac.ir استاديار، گروه مهندسي مكانيك، واحد خميني شهر، دانشگاه آزاد اسلامي، اصفهان، ايران
كليدواژه :
UHMWPE , بهينه‌سازي , المان محدود , هايپرويسكوالاستيك , پروتز پروديسك. مدل نئوهوك
عنوان كنفرانس :
اولين همايش بين المللي نانوتكنولوژي در فرآيندهاي مهندسي
چكيده فارسي :
يكي از مشكلات اساسي در ايمپلنت ديسك گردن، سايش ناشي از قرار گرفتن سطوح بر روي همديگر و انتخاب ماده مناسب مي باشد كه منجر به كاهش طول عمر پروتز و در نتيجه خروج زود هنگام ايمپلنت از بدن بيمار مي شود. هدف از اين تحقيق تعيين خواص ساختاري پلي اتيلن با وزن مولكولي بسيار بالا (UHMWPE) با استفاده از روش كوپل المان محدود و الگوريتم بهينه سازي و همچنين تحليل و ارزيابي تنش فون مايسز در پروتز پروديسك همراه با خواص مكانيكي حاصل، شامل خواص هايپرالاستيك و ويسكوالاستيك است. يك مدل دو بعدي المان محدود از ماده UHMWPE با خواص مكانيكي ويسكوالاستيك و هايپرالاستيك در نرم افزار اباكوس تعيين و مورد شبيه سازي و تحليل قرار مي گيرد. خواص مكانيكي مدل در طي يك فرايند بهينه سازي به روش الگوريتم بهينه سازي تبريد با هدف ايجاد انطباق بين نمودارهاي آسودگي تنش حاصل از هر مرحله شبيه سازي و تست هاي آزمايشگاهي، استخراج مي شود. نتايج حاصل از اين پژوهش نشان مي دهد كه رفتارهاي بهينه به دست آمده از طريق المان محدود بر مبناي مدل مدل نئوهوك تشابه زيادي از نظر انطباق با نتايج آزمايش‌هاي آسودگي تنش دارند. سپس پارامترهاي خواص مواد بدست آمده در ساختار يك مدل سه بعدي از پروتز پروديسك به منظور ارزيابي توزيع تنش فون مايسز تحت بار فشاري 6/73 نيوتن بكار گرفته مي شود. حداكثر مقدار تنش در پروتز با در نظر گرفتن خواص هايپرويسكوالاستيك مدل نئوهوك براي كروم كبالت برابر با MPa516 و براي تيتانيوم MPa42 و پليمر MPa714 است. مشخص شده است كه در مقايسه با مدل الاستيك پروتز افزايش يافته است.
