شار حرارتی محل و بهینه سازی پارامترهای موثر بر کاهش دما سوراخ کاری استخوان کورتیکال و ترابکولار فمور بر اساس تئوری انتقال حرارت معکوس

در جراحی های ارتوپدی فرآیند سوراخ کاری به منظور ثابت سازی داخلی محل شکستگی به کار میرود در نتیجه سوراخ کاری استخوان اگر دما از حد مجاز ۴۷ درجه سانتی گراد فراتر ،رود منجر به تغییر ماهیت آلکالین فسفاتاز ،استخوان وقوع پدیده ی نکروز حرارتی عدم ثابت سازی و جوش خوردگی نادرست استخوان می.شود به منظور بررسی پارامترهای موثر بر این فرآیند در پژوهش حاضر پس از مدل سازی هندسی استخوان فمور در نرم افزار Mimics به تخصیص جنس استخوان بر اساس مدل جانسون کوک و شبیه سازی عددی فرآیند سوراخکاری و براده برداری مایل استخوان کورتیکال و ترابکولار پرداخته شده .است فرآیند سوراخ کاری در دو حالت معمولی وسرعت بالا بر اساس تئوری انتقال حرارت معکوس به کمک نرم افزار DEFORM ۳D انجام شد. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی پس ازصحت سنجی با نتایج تجربی نشان داد که ضمن توانمندی این تئوری در تخمین دما و شار حرارتی ،تولیدی وقوع پدیده نکروز در هر دو فرآیند حتمی است دمای محل سوراخکاری استخوان ترابکولار نسبت به استخوان کورتیکال در تمامی بازه های سرعت و نرخ های پیشروی بیشتر است و همچنین نیروی محوری کمتری را متحمل می.شود نقطه بهینه که منجر به حصول حداقل دما در سوراخ کاری معمولی استخوان ترابکولار و کورتیکال میشود مربوط به نرخ پیشروی ۱۵۰mm/min و سرعت دورانی ۲۰۰۰rpm است. این نقطه بهینه در سوراخ کاری سرعت بالای استخوان ترابکولار و کورتیکال در نرخ پیشروی ۱۵۰mm/min و به ترتیب سرعت دورانی ۴۰۰۰rpm و بافت - دانشگاه صنعتی سیرجان ۷۰۰۰rpm به دست می آید.

Keywords:

سوراخ کاری , استخوان نکروز حرارتی انتقال حرارت معکوس مدل جانسون - کوک برش مایل