بهینه سازی تثبیت کننده زند زبرین کامپوزیتی با رهیافت مکانیک آسیب پیوسته

با افزایش کاربرد کامپوزیت ها در پزشکی، استفاده از کامپوزیت های زیست سازگار الیاف کوتاه به عنوان تثبیت کننده‎ استخوان شکسته شده جای خود را نیز باز کرده است. در این مقاله با استفاده از مکانیک آسیب یک تثبیت کننده کامپوزیتی برای شکستگی ناحیه مچ دست -شکستگی زند زبرین یا دیستال رادیوس- برای به تعویق انداختن شکست در تثبیت کننده بهینه سازی می شود. برای مدل سازی رفتار تثبیت کننده، از یک مدل با دو مرحله همگن سازی و همچنین آسیب پیوسته لمتر برای پیش بینی آسیب استفاده می شود. در این مدل سازی از همگن سازی موری-تاناکا برای همگن کردن مدول سختی دانه‎‎ها و از مدل وویت برای همگن‎سازی کامپوزیت سود برده می شود. الگوریتم معرفی شده برای پیاده سازی عددی مدل دو مرحله ای همگن سازی به راحتی می تواند برای پیش بینی شکست در سایر کامپوزیت های الیاف کوتاه نیز مورد استفاده قرار گیرد. پس از راستی آزمایی مدل ارائه شده در یک تثبیت کننده معتبر، به بهینه سازی شکل هندسی این تثبیت کننده پرداخته می شود. نتایج پژوهش نشان می دهد مدل ارائه شده؛ یک مدل کارآمد برای پیش بینی شکست در پلاک های کامپوزیتی الیاف کوتاه است و می‎توان از این مدل برای بهینه سازی تثبیت کننده‎ها بدون آزمون های بالینی و تجربی استفاده کرد.

Keywords:

همگن سازی , مکانیک آسیب , کامپوزیت الیاف کوتاه , تثبیت کننده کامپوزیتی