خواص مکانیکی و رفتار سازهای استخوان در سطح نانو با بهکارگیری المانهای چسبنده | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 5، دوره 53، شماره 2، اردیبهشت 1400، صفحه 745-776 اصل مقاله (3.45 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2020.16827.6448 | ||
| نویسندگان | ||
| الهام علیزاده1؛ مهدی دهستانی* 2؛ فیلیپ زیست3 | ||
| 1گروه سازه و زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران | ||
| 2گروه سازه و زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، ایران | ||
| 3عضو هیئت علمی و پروفسور بیومکانیک، دانشگاه برن، برن، سوئیس | ||
| چکیده | ||
| استخوان بافت بیولوژیکی معدنی بوده که اجزاء اصلی آن دارای خواص مکانیکی بسیار متفاوتی میباشند. علائم بالینی برخی از بیماریها در سطح ماکرو رخ داده ولی علت آن تغییر ساختار استخوان در سطح نانو میباشد، بنابراین انجام مطالعات در سطوح نانو و میکرو ضروری میباشد. در تحقیق حاضر خواص الاستیک و رفتار استخوان در سطح نانو با روش اجزاء محدود مدلسازی شده و از لایههای چسبنده استفاده شده است. پس از صحتسنجی مدل، نتایج توزیع تنش و خواص الاستیک آن با نتایج تحلیلی مقایسه شده است. نسبت کرنش مواد معدنی به کل مدل که در مطالعات پیشین ارزیابی نشده، برای مصالح بینابینی مختلف ارائه شده است. تاثیر تغییر نسبت حجمی مواد معدنی و خصوصیات مکانیکی کلاژن بر رفتار مدل نیز بررسی شده است. نتایج مقایسه مدل عددی با سایر مدلها نشان دهندۀ تطابق بسیار خوبی میباشد. مصالح بینابینی کلاژن و صفحات معدنی با خواصی ناشناخته مهمترین عامل گسیختگی فیبریل کلاژن معدنی بوده و حضور لایه ضخیم آب با پیوندهای واندوالسی و برشی ویسکوز به عنوان محتملترین لایۀ چسبنده میباشد. خواص غیرخطی کلاژن سبب ایجاد تغییرات چشمگیری در مدل شده و جهت کاهش محاسبات در مدلهای سهبعدی، میتوان از ساختار تک سلولی با شرایط مرزی پریودیک استفاده نمود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| استخوان؛ نانو؛ المان چسبنده؛ اجزاء محدود | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,425 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,492 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 458 |
| تعداد مقالات | 5,782 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,515,675 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,057,502 |