26253

به كارگيري روش تحليلي مودال در مشخص سازي خواص ديسك بين مهره‌اي

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك

1400

1400/11/27

حميد احمديان

سياوش كاظمي راد

مهندسي مكانيك

تحليل مودال روشي است كه در مهندسي براي آزمايش شرايط سازه‌ها، نظير برج‌ها و هواپيماها استفاده مي‌شود. ايده‌ي اصلي تحليل مودال اين است كه بروز هر گونه آسيبي در سازه خواصي نظير سفتي، جرم و خواص ميرايي انرژي يك سيستم را تغيير مي‌دهد كه متعاقب آن اين موضوع موجب تغيير پاسخ ديناميكي سيستم مي‌شود. از طرف ديگر آسيب در سازه ستون فقرات، كه منجر به تغيير شكل ستون فقرات و درد كمر شود، مي‌تواند توسط تغيير در سفتي رديابي شود. از آنجا كه تحليل مودال آزموني غير مخرب است و براي تشخيص تغييرات در خواص مكانيكي نياز به نيروهاي كوچك و تغيير شكل محدود دارد، مي‌تواند يك تكنيك اميدوار كننده براي مطالعه مكانيك ستون فقرات محسوب شود. هدف اين پژوهش مطالعه روش تحليل مودال براي دستيابي به خواص دسيك بين مهره اي است. براي انجام آزمايش عملي از نمونه‌ي ستون فقرات گوسفند استفاده شده است. مدلسازي المان محدود نمونه توسط نرم افزار آباكوس انجام گرفته و فركانس هاي طبيعي و نمودار هاي پاسخ تابع فركانسي از مدل استخراج گرديده است. سپس براي تخمين خواص ديسك بين مهره‌اي بروزرساني مدل توسط نرم افزار ايسايت انجام گرفته است. براي فرآيند بروزرساني از الگوريتم ژنتيك استفاده شده است. در نهايت پس از انجام فرآيند بروزرساني مدل، مقادير مدول يانگ و ضريب پوآسون ديسك بين مهره‌اي براي يك نمونه (شامل دو مهره و يك ديسك) از ستون فقرات گوسفند تخمين زده شد. همچنين با بروزرساني نمودار FRF دمپينگ ديسك بين مهره‌اي در نمونه مورد بررسي به دست آورده شد.

1400/12/15

applying modal analysis method in determining the properties of the intervertebral disc

2/16/2023 12:00:00 AM

Modal analysis is a method used in engineering to test the condition of structures, such as towers and aircraft. The main idea of modal analysis is that the existance of any structural damage changes the properties such as stiffness, mass and energy damping properties of a system, which in changes the dynamic response of the system. On the other hand, damage to the spinal structure, which leads to spinal deformity and low back pain, can be detected by a change in stiffness. Because modal analysis is a non-destructive test and requires small forces and limited deformation to detect changes in mechanical properties, it can be a promising technique for studying spinal mechanics. The purpose of this study is to study the modal analysis method to achieve the properties of the intervertebral disc. An ovine spine sample was used for the practical experiment. Finite element modeling of the sample was performed by Abacus software and natural frequencies and frequency function response diagrams were extracted from the model. Then, to estimate the properties of the intervertebral disk, the model was updated by isight software. Genetic algorithm has been used for the update process. Also, the intervertebral disc damping ratio was obtained by updating the model using FRF diagrams.

المان محدود

amir hosein kiani

hamid ahmadian