13209

13209

بدست آوردن هندسه و معماري عضله اسكلتي با استفاده از الگوريتم هاي بهينه سازي

كارشناسي ارشد

مكانيك - مهندسي پزشكي - بيومكانيك

خرداد ماه 1393

خرداد ماه 1393

دكتر محمدرضا ملاك زاده

چكيده در اين رساله سعي شده است تا با استفاده از فرايند بهينه¬سازي، شكل و معماري عضله اسكلتي پيشبيني شود. مجموع كارهاي انجام شده در اين رساله به دو قسمت تقسيم مي¬شود؛ قسمت اول حل المان-محدودي يك حجم عضلاني در نرم¬افزارهاي المان محدودي ABAQUSاست؛ مدل المان¬محدودي آقاي Chi و همكارانش در سال 2010 در اين رساله آماده سازي و صحه¬گذاري شده است. نتايج بدست آمده از اين مدل المان¬محدودي تطابق نسبتا عيني با نتايج ارائه شده داشت. قسمت دوم بدست آوردن حجم و معماري عضله اسكلتي مي¬باشد. فرايند بهينه سازي روي سه عضله شماتيك دو بعدي انجام شد و حجم و معماري عضله بدست آمده با شكل شماتيك منتشر شده مقايسه گرديد. در اين قسمت سطح مقطع فيزيولوژيك عضله (PCSA) به ازاي هر آرايش براي عضله محاسبه شد. اين عمل در فرايند بهينه¬سازي ده¬ها هزار بار براي آرايش¬هاي مختلف فيبرهاي عضلاني انجام گرديد تا عضله¬اي با حداكثر PCSA ممكن را بيابد.PCSA بدست آمده بعد از اتمام بهينه¬سازي بيشتر از PCSA عضله شماتيك كه در آرايش ساده به نمايش گذاشته شده بود، بدست آمد. PCSA بهينه حدوداً 12% از PCSA عضله شماتيك بيشتر محاسبه شد. در آرايش نهايي تفاوت چنداني بين زاويه فيبرهاي عضلاني جديد با زواياي انتخاب شده براي كل عضله وجود نداشت. اين آرايش مي¬تواند آرايش مورد انتظار عضله باشد كه به شكل شماتيك اوليه ساده شده بود. واژه‌هاي كليدي:معماري عضله اسكلتي، هندسه عضله اسكلتي، مدل المان¬محدودي عضله اسكلتي، PCSA، بهينه¬سازي.