استفاده از روش تحلیل حساسیت سوبل، مدلسازی و بهینه سازی آماری پارامترهای موثر در رفتار نیرو در فرآیند سوراخکاری استخوان
سال انتشار: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 225
فایل این مقاله در 9 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_TUMECHJ-48-2_026
تاریخ نمایه سازی: 20 آبان 1400
چکیده مقاله:
یکی از مهمترین، حساسترین و پرکاربردترین فرآیندهای ماشینکاری در حوزه جراحیها و مهندسی پزشکی، فرآیند سوراخکاری استخوان میباشد. سوراخکاری استخوان کاربرد عمدهای در جراحیهای ارتوپدی، درمان شکستگیها و نمونه برداریهای استخوانی و همچنین دندان پزشکی دارد. استفاده از دریلهای جراحی اتوماتیک و همچنین رباتهای جراح کنترل عددی سبب ایجاد تحولی شگرف در بهبود این فرآیند شده است. در طول عمل سوراخکاری استخوان، اعمال نیروی بیش از حد به بافت استخوان سبب ایجاد شکست و ترک خوردگی و ایجاد آسیب جدی در بافت اسنخوان میگردد و همچنین این امکان وجود داردکه مته جراحی در داخل بافت استخوان دچار شکستگی گردد. در این مقاله با درنظر گرفتن سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی و قطر ابزار به عنوان مهمترین فاکتورهای ورودی فرآیند ابتدا با استفاده از روش طراحی آزمایشها و روش سطح پاسخ، نیروی اعمالی به بافت استخوان مدل سازی و معادله رگرسیون خطی مرتبه دوم حاکم بر مدل استخراج گردیده و از دقت آن اطمینان حاصل شده است. سپس با بهره گیری از روش تحلیل حساسیت آماری سوبل که نسبت به سایر روش ها دارای مزیت استخراج مقدار کمی تاثیر پارامترهاست، به بررسی تاثیر پارامترهای ورودی بر روی پارامتر خروجی نیرو پرداخته شده و چگونگی تاثیر هریک از پارامترهای ورودی به دقت بررسی شده است و در انتها با بهینهسازی مدل حاکم بر فرآیند، مقادیر بهینه هریک از پارامترهای ورودی به منظور دستیابی به کمترین و بهترین مقدار نیروی ایجاد شده در حین سوراخکاری بافت استخوان ارائه گردیده است. نتایج بدست آمده بدین صورت است که کمترین مقدار نیروی وارده بر بافت استخوان در قطرهای کمتر، نرخ های پیشروی پایین تر و حداکثر سرعت دوران ابزار حاصل می گردد. و از بین پارامترهای ورودی با در نظر گرفتن تغییرات همزمان تمامی پارامترها در بازه آزمایشها، به ترتیب سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی و قطر ابزار بیشترین اثر را رفتار نیرو داشتهاند.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
مجید قریشی
استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران
مجتبی ذوالفقاری
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران
وحید طهماسبی
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :