مشخصات پژوهش

خانه /بررسی عددی و تجربی اثر ...
عنوان بررسی عددی و تجربی اثر پارامترهای ماشینکاری و هندسه مته در فرآیند سوراخکاری استخوان
نوع پژوهش پایان‌نامه
کلیدواژه‌ها بیومکانیک، ماشینکاری، شبیه سازی عددی، مدل سازی آماری، سوراخکاری، استخوان، نکروز حرارتی، دما، نیرو، طراحی آزمایش ها، هندسه مته، تراش راس مته، بهینه سازی پارامترها
چکیده فرآیند سوراخکاری استخوان یکی از مهمترین فرآیندهای بیومکانیکی است که در اعمال جراحی ارتوپدی، درمان شکستگی ها، دندانپزشکی و نمونه برداری از استخوان کاربرد فراوان دارد. این فرآیند به جهت پیچیدگی و شرایط خاص ماده استخوان و حساسیت باال، یکی از مهمترین، حساس ترین و پرکاربرد ترین فرآیندهای مکانیکی درحوزه مهندسی پزشکی است .در این پژوهش تحلیل تجربی و شبیه سازی عددی دقیق با بهره گیری روشمند از روش طراحی آزمایشها، مدلسازی آماری و تحلیل حساسیت فرآیند و همچنین استفاده از تجهیزات دقیق و رعایت اصول انجام آزمایشات تجربی، مطالعه پارامترهای مهم ورودی شامل سرعت دورانی، نرخ پیشروی، قطر ابزار، زاویه رأس مته و زاویه مارپیچ مته به منظور در سوراخکاری استخوان بر روی رفتار پاسخ های خروجی دما و نیرو به 5 و زاویه ی مارپیچ مته 4 مته کارگیری در رباتهای جراحی صورت پذیرفته است. همچنین شبیه سازی عددی فرآیند سوراخکاری استخوان بر مبنای مدل ماده جانسون-کوک برای ماده استخوان کورتیکال صورت پذیرفت. رفتار دما و نیروی محوری ضمن مقایسه اصولی کمی و کیفی با نتایج تجربی، مورد مطالعه قرار گرفته است .همچنین مالحظه گردید انطباق شبیه سازی سه بعدی صورت گرفته با آزمایشهای تجربی مناسب است. رفتار دمای فرآیند و نیروی محوری حاصل از شبیه سازی، چه از منظر کیفی و چه از لحاظ کمی تطابق خوبی با مشاهدات تجربی دارد .حداکثر خطا در پاسخ دمای فرآیند در حدود 15 درصد و همچنین پیش بینی نیروی محوری با استفاده از شبیه سازی عددی در حدود 4 درصد با واقعیت اختالف دارد. همچنین جهت ایجاد هندسه های مورد نیاز آزمایشات تجربی دستگاهی ساخته شد که قادر است زاویه ی راس هر قطری از مته ها را تحت زاویه های دلخواه تراش دهد
پژوهشگران پیمان حسن پور (دانشجو)، مهدی صفری (استاد راهنما)، وحید طهماسبی (استاد مشاور)