بررسی تجربی و شبیه سازی عددی عملیات برش متعامد استخوان کورتیکال با استفاده از مدل ماده الاستیک - پلاستیک و مدل آسیب دینامیکی
- سال انتشار: 1401
- محل انتشار: مجله مکانیک سازه ها و شاره ها، دوره: 12، شماره: 6
- کد COI اختصاصی: JR_JSFM-12-6_005
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 133
نویسندگان
استاد یار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک
کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک
استاد یار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک
کارشناسی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک
دانشیار،دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک
چکیده
امروزه ماشین کاری استخوان به عنوان یکی از مهم ترین مراحل جراحی های ارتوپدی شناخته می شود. با شبیه سازی دقیق و موثر از فرایند ماشین کاری می توان به بهبود سریع تر بیمار و راندمان بالا در جراحی دست یافت. براین اساس تخمین و کنترل دمای تولیدی در ماشین کاری برای جلوگیری از تولید گرمای بیش از حد و آسیب حرارتی به استخوان ضروری است. بررسی فرایند برش متعامد به دلیل پایه ی دیگر فرایندهای ماشین کاری حائز اهمیت است؛ بنابراین مطالعه تجربی و عددی برای برش متعامد انجام شد. یک مدل المان محدود دوبعدی برای پیش بینی نتایج دما در طول برش متعامد ارائه شده است. از یک مدل الاستیک - پلاستیک به عنوان مدل ماده برای پیش بینی رفتار استخوان کورتیکال در شبیه سازی المان محدود استفاده شد. مدل آسیب برای شکست کامل ماده، نفوذ ابزار و تشکیل براده به کار گرفته شد. شبیه سازی برای اولین بار با مدل آسیب انجام گرفت و نتایج آن برای اولین بار با روش سطح پاسخ و تحلیل حساسیت به روش سوبل برای هر پارامتر به صورت جداگانه و برهم کنش پارامترها بررسی و تحلیل شد. نتایج آزمایش شبیه سازی توافق نزدیکی را با نتایج تجربی نشان می دهد. طبق بهینه سازی انجام شده کمینه دما در شرایطی که عمق برش ۱/۰ میلی متر، سرعت حدود ۱۹۲ میلی متر بر ثانیه و زاویه براده ۱۲ درجه است، حدود ۲۶ درجه سلسیوس می شود. مطالعه انجام شده می تواند در پیشبرد هر چه بهتر فرایند ماشین کاری استخوان موثر باشد و باعث پیشرفت در حوزه جراحی ارتوپدی، بهینه سازی پارامترهای برش و طراحی ابزار شود.کلیدواژه ها
برش متعامد استخوان, المان محدود, پاسخ سطح و آنالیز حساسیتاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.