روش اجزا محدود مبنی بر برش نگاری کمی رایانه، یک روش تثبیت شده برای بدست آوردن رفتار مکانیکی ساختار استخوانی می‌باشد. هدف ما در این پژوهش، استخراج روابطی خطی به منظور پیش بینی سریع و قابل اطمینان مقدار بار بحرانی شروع شکست استخوان ران می‌باشد. بدین منظور، از ده نمونه استخوان ران تازه‌ی منجمد انسان در هشت جهت بارگذاری تست آزمایشگاهی گرفته شده است. مدل اجزا محدود این استخوان‌ها با استفاده از داده‌های برش نگاری کمی رایانه ای و اختصاص خواص مکانیکی مبنی بر چگالی معدنی استخوان به صورت نقطه‌ای ساخته شده و به وسیله‌ی حل خطی اجزا محدود تحلیل شده‌ است. از معیار فاکتور خطر که بر اساس نسبت چگالی انرژی کرنشی المان به مقدار انرژی کرنشی تسلیم آن تعریف می‌شود، برای بدست آوردن روابط خطی به منظور پیش بینی بار شکست استخوان ران استفاده شده است. در نهایت هشت رابطه‌ی خطی برای هشت مقدار بار اعمالی در تحلیل خطی اجزا محدود، بدست آمده است. با استفاه از این روابط ارائه شده، نیروی شکست استخوان ران در جهت‌های مختلف بارگذاری به طور سریع قابل پیش بینی است. مقدار بار شکست محاسبه شده با استفاده از روابط بدست آمده تطابق خوبی با نتایج تست‌های تجربی داشته است. ( میانگین شیب 8903/0 و میانگین هم‌بستگی 8668/0 برای هشت مقدار بار اعمالی متفاوت )

واژه‌های کلیدی: آنالیز اجزا محدود، استخوان ران، برش نگاری کمی رایانه ای، نیروی شکست

متن کامل [PDF 442 kb]   (5881 دریافت)