برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

شکل ‏212: نمایش نیروها و حرکت های اعضای زانو [1].
لازم است به این نکته توجه شود که برای شبیه‎سازی عددی حتماً باید قیود تماسی و لغزشی بین اعضای پروتز زانو به درستی اعمال شوند. پس از مدل‌سازی و انتقال مدل اعضا به نرم‌افزار می‌توان مدل المان‌بندی‌شده را به دست آورد. در شکل ‏213 نمونه‌ای از المان‌بندی ارائه شده است.
شکل ‏213: نمایش مدل المان محدود پروتز ثابت (چپ) و متحرک (راست) [1].
پس از مدل سازی و اعمال بارگذاری و قیود تماسی و مرزی و حل با استفاده از نرم افزار، می توان تنشهای وارد شده به هر قسمت از اعضای مختلف را مشاهده کرد و با مقایسه آن با معیارهای مختلف به طراحی بهینه اعضا با در نظر گرفتن و تغییر ضخامت، جنس و غیره پرداخت.
فصل سوم: شبیه‌سازی عددی پروتز جانشین زانوی انسان
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.
فرضیات شبیه‌سازی پروتز
در انجام فرآیند شبیه‌سازی پروتز زانوی مورد بررسی فرضیاتی انجام شده که عبارتند از:
پروتز تحت نیروهای استاتیک قرار می‌گیرد؛
تنها نیروی عمود بر سطح تیبیال قابل اعمال بر پروتز می‌باشد و نیروی مماس بر سطح تیبیال و گشتاور ناشی از نیروی وزن بدن توسط رباط‌های موجود در مفصل زانو مهار می‌شوند؛
پروتز انتخاب شده در تحلیل، برای یک بیمار به وزن 80 کیلوگرم مناسب می‌باشد؛
نیروها در بحرانی‌ترین حالت از موقعیت‌های مختلف کارهای روزمره اعمال شده‌اند؛
تغییر شکل‌ها کوچک هستند؛
جنس مواد به کار گرفته شده ایزوتروپیک بوده است؛
پارامترهای الاستیک مواد یعنی ضریب پواسون و مدول یانگ در طول شبیه‌سازی ثابت بوده و تابعی از مکان و یا دما نبوده است؛
جنس فیمورال و تیبیال ترای الاستیک خطی است؛
جنس تیبیال الاستیک- پلاستیک غیر خطی است؛
تماس‌های بین قطعات پروتز زانو از نوع بهم چسبیده می‌باشد.
مراحل مختلف شبیه‌سازی پروتز زانو
در بسیاری از مسائل مهندسی به خصوص زمانی که بتوان از اثرات اینرسی و میرایی صرف‌نظر نمود و بارهای اعمالی به دلیل سرعت پایین حاکم بر مساله، نسبت به زمان تغییرات کمی داشته باشند، به جای تحلیل دینامیکی مساله، می‌توان از نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی در بحرانی‌ترین حالت‌های بارگذاری استفاده نمود.
در این بخش روند شبیه‌سازی پروتز زانوی مد نظر با جنس پلی‌اتیلن مولکولار غنی‌شده به روش المان محدود و با نرم‎افزار تجاری انسیس ورک‌بنچ به صورت تحلیل استاتیکی خطی و غیر خطی ارائه خواهد شد.
مراحل شبیه‎سازی را می‌توان به طور کلی به صورت زیر تقسیم نمود:
انتخاب جنس مواد بخش‌های گوناگون پروتز زانو
مدل‌سازی پروتز مورد نظر
دسته بندی : علمی