مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
مروری بر کاربردهای مدل سازی المان محدود برای بیومکانیک استخوان
عنوان انگلیسی مقاله:
A review on application of finite element modelling in bone biomechanics
کلمات کلیدی مقاله:
المان محدود، مدل سازی، بیومکانیک پا، پیش بیتی بار گذاری بر روی شکستگی، طراحی تثبیت شکستگی
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی پزشکی
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
بیومکانیک
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
مقدمه
تحلیل کرنش و تنش
ویژگی های مکانیکی استخوان
طراحی تثبیت شکستگی ( ایمپلنت)
تحلیل بار شکستگی
جمع بندی
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Introduction
The finite element method was first used in bone biomechanics for analysis of mechanical behaviour of skeletal parts in 1972 (Huiskes and Chao, 1983). Steadily this method has become very popular in biomechanics field. Finite element modelling (FEM) has three major stages to analyse the human bones i.e. pre-processor, solution, and the post process stage. In the pre-process stage a CAD model is required to be generated. The geometry and material properties (CT Hounsfield Units) of bone can be acquired from computed tomography (CT). The geometry of fracture fixation (implant) is usually developed on CAD software like CATIA, Solid works, Pro/E etc. Once the bone model is developed the mesh generation is carried out. The material properties to each model is assigned and finally the boundary conditions are applied (Fig. 1). It is essential to apply the correct boundary conditions in FEM to get accurate results.
مقدمه
روش المان محدود اولین مرتبه در بیومکانیک برای تحلیل رفتار مکانیکی بخش های اسکلتی در سال 1972 مورد استفاده قرار گرفت. به صورت دائم این روش در زمینه های بیومکانیک بسیار محبوب شد. مدل سازی المان محدود دارای سه مرحله ی اصلی برای تحلیل استخوان های انسان می باشد، یعنی مرحله ی پیش پردازنده، راه حل و مرحله ی پسا پردازنده. در مرحله ی پیش پردازنده یک مدل CAD باید ایجاد شود. ویژگی های حالت هندسی و مواد ( واحد های هانسفیلد CT) در استخوان را می توان با استفاده از مقطع نگاری کامپیوتری (CT) به دست آورد. حالت هندسی تثبیت های شکستگی ها ( ایمپلنت ها) هم معمولا بر روی نرم افزار های CAD مانند CATIA ، Solid Works ، Pro-E و غیره انجام می شود. زمانی که مدل استخوان ایجاد شد، کار طراحی مش ها انجام می شود. ویژگی های مواد برای هر مدل مشخص شده و در نهایت شرایط مرزی برای مدل اعمال می شود ( شکل 1) . باید از شرایط مرزی مناسب در FEM استفاده کرد تا نتایج صحیحی را به دست آورد.