مدل سازی ریاضی، تحلیل حساسیت سوبل و بهینه سازی رفتار دما در فرآیند سوراخ کاری اتوماتیک استخوان
- سال انتشار: 1397
- محل انتشار: مهندسی مکانیک مدرس، دوره: 18، شماره: 5
- کد COI اختصاصی: JR_MME-18-5_017
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 68
نویسندگان
Department, K.N. Toosi University of Technology
Department of Mechanical Engineering, University of Arak, Arak, Iran
Department of Mechanical Engineering, Arak University of Technology, Arak, Iran
Department of Mechanical Engineering, University of Arak, Arak, Iran
چکیده
سوراخ کاری استخوان از مهم ترین فرآیند های بیومکانیکی است که در اعمال جراحی ارتوپدی کاربرد دارد. مهم ترین عارضه ای که ممکن است در عمل جراحی براده برداری از استخوان ایجاد شود، بالا رفتن دما از محدوده مجاز و ایجاد نکروز حرارتی در بافت استخوان می باشد. علی رغم پژوهش های فراوان، چگونگی تاثیر پارامتر های سرعت دورانی و نرخ پیشروی مته بر رفتار دما ی فرآیند مورد اختلاف پژوهشگران این حوزه است. در تحقیق حاضر، یک مدل سازی ریاضی و طراحی آزمایش دقیق صورت گرفته و با بهره گیری از روش سطح پاسخ یک مدل ریاضی به منظور تحلیل و پیش بینی رفتار پاسخ ها از نتایج آزمایش ها استخراج شده است. اثر هر یک از فاکتور های ورودی و بر هم کنش آن ها بر روی پاسخ فرآیند بررسی شده، که در محدوده این تحقیق با افزایش سرعت دورانی دما افزایش می-یابد اما رفتار نرخ پیشروی به علت زمان تماس مته و استخوان پیچیده است در نتیجه افزایش دما در نرخ های پیشروی پایین و افزایش دما به علت افزایش نیرو و اصطکاک در نرخ های پیشروی بالا اتفاق می افتد و نیز با افزایش قطر مته دما ی فرآیند افزایش می یابد. همچنین میزان حساسیت اثر هر یک از پارامتر ها به روش آنالیز حساسیت سوبل مورد بررسی قرار گرفته و با در نظر گرفتن تغییرات همزمان همه پارامتر ها در رفتار دما به ترتیب سرعت دورانی، نرخ پیشروی و قطر مته بیشتر ین اثر را داشته است. بهینه-سازی رفتار دمای فرآیند نیز ارائه گردیده، که کمینه دما، ۳۷ درجه سانتی گراد، با بهره گیری از قطر مته ۲.۵ میلی متر، سرعت دورانی ۵۰۰ دور بر دقیقه و نرخ پیشروی ۳۰ میلی متر بر دقیقه، ایجاد می شود.کلیدواژه ها
Drilling, Bone, Temperature, Response Surface Method, Optimization, سوراخ کاری, استخوان, دما, روش سطح پاسخ, بهینه سازیاطلاعات 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.