پیشبینی محل شکست استخوان ران انسان با استفاده از روش المان محدود توسعهیافته | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 7، دوره 53، شماره 8، آبان 1400، صفحه 4595-4608 اصل مقاله (1.82 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2021.17632.6632 | ||
| نویسندگان | ||
| رامین شاهباد1؛ فاطمه السادات علوی اندراجمی* 2؛ مجید میرزائی3 | ||
| 1گروه هوافضا، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| 2تربیت مدرس-مهندسی مکانیک | ||
| 3تربیت مدرس*مهندسی مکانیک | ||
| چکیده | ||
| پیشرفتهای صورت گرفته در روش المان محدود توسعهیافته امکان پیشبینی مسیر شکست را بدون دانش قبلی در مورد آن فراهم آورده است. در همین راستا، هدف این پژوهش پیشبینی محل شکست استخوان ران انسان با استفاده از روش المانمحدود بر مبنای وکسل است. در این پژوهش با استفاده از روش المان محدود توسعهیافته به همراه مکانیزم آسیب غیر ایزوتروپیک، به بررسی چگونگی شکست استخوان ران برای 3 نمونهی انسانی پرداخته میشود. مکانیزم آسیب غیرایزوتروپیک متشکل از 4 معیار شکست به صورت ترکیبی از معیارهای هاشین و تنش بیشینه اصلی است. این مکانیزم آسیب با هدف در نظر گرفتن خواص ناهمگن و غیرایزوتروپیک استخوان توسعه دادهشده است. مدلهایی از سه استخوان ران با استفاده از روش برشنگاری کمی ساختهشده و تحت بارگذاری مشخصی قرار گرفتهاند. نیروی فشاری مورد نظر با زوایای 15- درجه نسبت به صفحات کرونال و سجیتال به سر استخوان ران وارد شده است. مسیرهای شکست متفاوتی برای استخوان شبیهسازی شدند. برای بررسی میزان دقت و توانایی این روش در شبیهسازی رشد ترک یک مقایسه یکبهیک میان نتایج مدلسازی عددی و نتایج تستهای مکانیکی انجامگرفته است. تناظر قابل قبولی در مورد ناحیهی شروع ترک و مسیر رشد ترک، میان مدلسازی عددی و نتایج آزمایشگاهی دیده شد که بیانگر توانایی این روش در شبیهسازی رشد ترک است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| شکست استخوان؛ المان محدود توسعهیافته؛ معیار آسیب غیرایزوتروپیک؛ المان محدود غیرخطی؛ مکانیک شکست | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,089 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,345 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 458 |
| تعداد مقالات | 5,788 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,546,269 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,084,414 |