مدلسازی مناسب رفتار ماهیچه های اسکلتی بدن با توجه به ساختار آناتومیک پیچیده و خواص مکانیکی غیرخطی و شرایط بارگذاری همواره از جمله مسائل مهم مورد توجه مدل‌سازی در زمینه بیومکانیک بوده است. اغلب مدل‌های موجود برای توصیف روابط ساختاری ماهیچه ها‌ی اسکلتی بر پایه‌ مدل یک‌بعدی و سه المانی هیل می‌باشند. در مقاله‌ حاضر مدل سه‌بعدی ساختاری بر پایه‌ ‌فرض رفتار هایپر الاستیک و تعریف یک تابع انرژی مناسب و مشتق‌گیری از آن جهت تعیین تنش‌های دوم پایولا و کوشی برای توصیف رفتار غیر ارادی ماهیچه اسکلتی ارائه شده است. روابط ساختاری به کار رفته تعمیمی نوین و کارامد از مدل هامفوری و یین برای توصیف رفتار غیر فعال ماهیچه‌ی اسکلتی می‌باشدکه به صورت سه بعدی برای مود‌های مختلف تغییرشکل ماده اعم از کشش ساده، تست کشش دو بعدی و شش حالت تست برشی بررسی شده و مقدار بهینه پارامترهای ثابت ماده برای هریک از این مودها با استفاده از الگوریتم ژنتیک محاسبه شده است. نهایتا مدل ساختاری ارائه شده در هریک از مودهای تغییرشکل با نتایج تجربی موجود مقایسه شده و کارایی و دقت آن نشان داده شده‌ است. همچنین به منظور یررسی مزیت این مدل نسبت به دو مدل شناخته شده‌ هایپرالاستیک آگدن و مونی-ریویلین که معمولا برای توصیف رفتار هایپرالاستیک مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند نتایج با نتایج حاصل از به کارگیری مدلهای قبلی مقایسه شده و تطبیق بسیار بهتر مدل ارائه شده از دو مدل مفروض با نتایج تجربی نشان داده شده ‌است.

واژه‌های کلیدی: مدل ساختاری سه‌بعدی، رفتار غیر ارادی هایپرالاستیک، تست چند محوری، ماهیچه اسکلتی

متن کامل [PDF 483 kb]   (5824 دریافت)