برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

کومالکار و همکاران در سال 2013 میلادی [16] به مدل‌سازی و تحلیل المان محدود پروتز زانو با شرایط مرزی گوناگون پرداختند. در این بررسی، نیروهای عمل‌کننده روی مفصل زانو حین حالات گوناگون فعالیت‌های روزمره مثل حالت ایستاده، قدم زدن و بلند کردن یک بار مورد بحث قرار گرفتند. پس از محاسبه نیروها و گشتاورهای عمل‌کننده روی مفصل زانو با استفاده از روابط استاتیکی و دیاگرام پیکر آزاد جسم، چهار حالت گوناگون شرایط مرزی برای تحلیل المان محدود در نظر گرفته شده‌است. سپس برای تهیه‌ی مدل CAD پروتز زانو از نرم‌افزار مدل‌سازی سه بعدی PRO/E استفاده و با اعمال بارگذاری‌های محاسبه‌شده میزان تنش در پروتز توسط نرم‌افزار المان محدود انسیس ارزیابی شد.
اهداف تحقیق حاضر
همان‌طور که در بخش‌های قبلی به‌طور مبسوط توضیح داده شده است، تاکنون مطالعات بسیاری در مورد پروتز جانشین زانوی انسان انجام شده است. هدف تحقیق حاضر، مطالعه‌ی پروتز مورد نظر در بحرانی‌ترین حالت از موقعیت‌های پیاده‌روی، بالا رفتن از پله، از صندلی برخاستن، دو زانو ایستاده و چمپاتمه می‌باشد.
در این راستا، بخش‌های کلیدی این تحقیق را می‌توان به صورت زیر تقسیم‌بندی نمود:
مطالعه در مورد آناتومی مفصل زانو و بررسی اصطلاحات علمی
مطالعه و بررسی انواع تحلیل، روش‌های شبیه‌سازی و اعمال شرایط مرزی
مدل‌سازی سه بعدی از یک نمونه از پروتز واقعی زانو
شبیه‌سازی رفتار مکانیکی پروتز جانشین زانوی انسان
ارائه مدل جدید پروتز جهت جلوگیری از ورود به ناحیه پلاستیک مواد سازنده
استخراج منحنی تنش- کرنش پلاستیک پروتز در شرایط بحرانی
رئوس مطالب تحقیق
همان‌طور که اشاره شد، در این تحقیق سعی بر این است تا رفتار مکانیکی پروتز جانشین زانوی انسان مورد بررسی قرار گیرد و برای گستره کاری مشخص با معیار حداکثر تنش ون مایزز یک مدل مناسب طراحی گردد.
در فصل اول مقدمه‌ای مبسوط در مورد آناتومی زانو و انواع پروتزهای جایگزین زانو، اهمیت و نقش آن‌ها برای بیماران و بررسی تحقیقات صورت گرفته در این زمینه، ارائه خواهد شد.
در فصل دوم، ابتدا، موقعیت‌های گوناگون استفاده از پروتز زانو در فعالیت‌های روزمره و پرکاربردترین حالات مورد بررسی قرار خواهند گرفت و بحرانی‌ترین موقعیت‌ها تعیین خواهند شد. سپس به بررسی و مطالعه‌ روش‌های گوناگون تحلیل پروتز زانو و اعمال شرایط مرزی پرداخته و در نهایت روش مناسب برای ادامه‌ تحقیق حاضر انتخاب خواهد شد.
فصل سوم، در این بخش ابتدا فرضیات مساله جهت شبیه‌سازی ارائه خواهد شد سپس پروتز مورد نظر به دلیل پیچیدگی هندسی، توسط دستگاه اندازه‌گیری مختصات که نمونه‌ای از اسکنرهای سه بعدی تماسی هستند، با ایجاد ابر نقاط با دقت بالا مدل‌سازی و با نرم‎افزار تجاری سالیدورکس ویرایش خواهد شد. سپس مدل تهیه شده با استفاده از نرم‌افزار تجاری انسیس ورک‌بنچ به روش عددی المان محدود شبیه‎سازی خواهد گردید. در این راستا دو نحوه اعمال شرط مرزی جهت تحلیل تنش- کرنش پروتز زانو در موقعیت‌های بحرانی از فعالیت‌های روزمره مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در ادامه نتایج حاصل از شبیه‌سازی خطی و غیر خطی بودن رفتار مواد پروتز زانو مورد مقایسه قرار خواهد گرفت. در بخش پایانی مدل ویرایش شده تیبیال ترای و در نتیجه مدل بهینه تیبیال جهت کاهش تنش‌های وارده ارائه خواهد شد.
فصل چهارم، در این فصل نتایج به دست آمده و همچنین صحت‌سنجی آن‌ها، ارائه خواهند شد. بین نتایج حاصل از شبیه‎سازی پروتز زانوی مد نظر و نتایج حاصل از شبیه‌سازی مدل مشابه مقایسه کیفی صورت گرفته است. عدم وابستگی نتایج به تعداد المان ارائه شده است. منحنی تنش- کرنش پلاستیک استخراجی از شبیه‌سازی با منحنی واقعی تنش- کرنش مواد تیبیال پروتز زانوی مد نظر مقایسه شده است. نتایج حاکی از تطابق خوب دو منحنی می‌باشد. در انتها نیز به بررسی نتایج و پیشنهادات برای تحقیقات آتی در راستای این تحقیق ارائه خواهد شد.
جنبه‎های منحصر به فرد این پایان‌نامه
نتایج استخراجی مورد نیاز دانش پزشکی کشور بوده است؛
در ایران مشابه این کار انجام نشده است؛
با ارائه نتایج به متخصصان ذی‌ربط و پزشکان جراح، با ایجاد آگاهی از نحوه عملکرد این‌گونه پروتزها، باعث افزایش فرهنگ استفاده از این‌‌گونه پروتزها و در نتیجه کاهش جراحی‌های مجدد به علت خرابی این پروتزها خواهد شد؛
منجر به آشنایی با نرم‌افزار پرکاربرد تحلیل یعنی انسیس ورک‌بنچ خواهد شد؛
مقدمه‌ای جهت تحلیل دینامیکی پروتز زانو فراهم خواهد شد؛
مقدمه‌ای جهت ساخت پروتز زانو را فراهم خواهد آورد؛
با اصلاح صحیح مدل حاضر موجب ثبت اختراع خواهد شد؛
دسته بندی : علمی