تخمین عددی تاثیر تصادم گلوله با استخوان و پروتز نانو ساختار جمجمه

در این مقاله تاثیر نیروی حاصل از برخورد دو گلوله با اسخوان جمجمهو پروتز شخصی سازی جمجمه مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین اهمیت جنس پروتز و تاثیر استفاده از سطوح نانو بر خواص پروتز بررسی شده است. بر اساس پدیده بیومکانیکی استرس شیلدینگ پیش بینی می شود که در بخشی از جمجمه که پروتز اختصاصی استفاده شده، بخش اعظم نیروی وارده را پروتز جذب خود می کند و در بخشی که گلوله با جمجمه برخورد می کند نیرو بین استخوان های اطراف جمجمه نیز توزیع خواهد شد. حل مسئله با استفاده از روش اجزا محدود در نرم افزار آباکوس و طراحی پروتز شخصی سازی شده برای بخش از بین رفته جمجمه در نرم افزار تری متیک انجام شده است. تنش های وارد بر جمجمه و پروتز تیتانیومی نانو ساختار در این شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفته است و میزان تنش وارد بر جمجمه و پروتز تیتانیومی نانو ساختار با میزان تنش تسلیم آن ها مقایسه شد. در نهایت به بررسی و مقایسه ضریب ایمنی پروتز تیتانیوم خالص و پروتز تیتانیومی نانو ساختار پرداخته شده که نتایج آن به صورت رو به رو می باشد: ضریب ایمنی برای پروتز تیتانیومی نانو ساختار برابر با ۱.۵۸ و برای پروتز تیتانیومی برابر با ۱.۱۸ می باشد.اعداد بدست آمده نشان دهنده اهمیت استفاده از ساختار نانو در پروتزو بهبود خواص مکانیکی آن می باشد.

Keywords:

مکانیک برخورد و تصادم , شبیه سازی المان محدود , پروتز با سطوحنانو ساختار , گلوله