11635

11635

مدلسازي المان محدود پروالاستيك غيرخطي ديسك بين مهره اي در بارگذاري هاي سيكلي

دكتري

مكانيك

اسفند ماه 1391

اسفند ماه 1391

دكتر محمّد حق پناهي

دكتر محمّد پرنيان پور - دكتر جالين وانگ (Dr. Jaw-Lin Wang)

چكيده در اين رساله بيومكانيك ديسك بين مهره¬اي به كمك مدلسازي المان محدود پروالاستيك و آزمايشات تجربي ex-vivo و in-vitro مطالعه شده است. هدف اوليه اين تحقيق، توسعه و صحه¬گذاري يك مدل المان محدود پروالاستيك ديسك بين¬مهره¬اي بوده است. نتايج مدل المان محدود ارايه شده به¬خوبي با مشاهدات آزمايشات تجربي تحت بارگذاري¬هاي خزش و سيكلي مطابقت داشته است. در گام بعدي، اين مدل المان محدود جهت بررسي تاثير پارامترهاي مختلف مدل بر روي رفتار وابسته به زمان ديسك بين¬مهره¬اي تحت بارگذاري خزش و سيكلي مورد استفاده قرار گرفته است. هدف ديگر اين تحقيق، توسعه الگوريتمي به منظور استخراج (بروزرساني) پارامترهاي مدل المان محدود از روي آزمايشات تجربي بوده است. در ادامه، اين الگوريتم نوين براي يافتن پارامترهاي مدل شامل ضريب نفوذپذيري، مدول الاستيسيته و نسبت پواسون ديسك بين¬مهره¬اي براي ديسك سالم، تخريب شده و احيا شده مورد استفاده قرار گرفته است. در اين تحقيق، آزمايشات تجربي ex-vivo و in-vitro براي دستيابي به هدف ذكر شده بر روي نمونه¬هاي ديسك بين¬مهره¬اي خوك و در بارگذاري¬هاي خزش و سيكلي انجام شده است. نتايج حاصل از اين تحقيق مبين آن است كه الگوريتم توسعه داده شده در استخراج پارامترهاي مدل¬ پيچيده¬اي چون ديسك بين مهره¬اي كارآمد و موثر است. مدلهاي المان محدود استخراج شده براي هريك از نمونه¬هاي آزمايشگاهي، مي¬تواند براي برآورد نتايجي كه محاسبه آن از طريق آزمايشات تجربي امكان¬پذير نمي¬باشد، مورد استفاده قرار گيرد. به عنوان مثال آگاهي از تاثير تخريب و احياي مصنوعي ديسك بر روي رئولوژي آن مي¬تواند در آينده براي طراحي ايمپلنت¬ها يا روشهاي درماني ديسك بين مهره¬اي مورد استفاده قرار گيرد. واژه‌هاي كليدي: مدلسازي المان محدود، ديسك بين مهره¬اي، تئوري محيط¬هاي متخلخل، آزمايشات تجربي، دژنراسيون ديسك، احياي ديسك.