دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 26 1 2025 12 22 Numerical Investigation of Tonal noise Directivity of the INSEAN E779A marine Propeller: Enhancing Prediction with High-Density Hydrophone Arrays بررسی عددی جهت‌مندی نویز تونال پروانه دریایی (INSEAN E779A) با بهره‌گیری از آرایه‌های هیدروفونی با چگالی بالا 1 14 27972 10.48311/mme.2025.117250.82875 FA محمد حسین فرجی گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران حسن لکزایی گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران زینب پورانصاری گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2025 10 25 <span style="font-size: 12.0pt; mso-bidi-font-size: 11.0pt; line-height: 97%; font-family: 'Calibri',sans-serif; mso-fareast-font-family: Calibri; color: black; mso-themecolor: text1; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">Underwater acoustic pollution generated by ship propellers is a significant environmental concern, making accurate prediction during the design phase crucial for mitigating negative impacts. This study investigates the hydroacoustic performance of the four-bladed INSEAN E779A marine propeller under non-cavitating conditions using a hybrid computational fluid dynamics (CFD) model. This approach combines unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes (URANS) equations with the Ffowcs Williams–Hawkings (FW-H) acoustic analogy to simulate turbulent flow and subsequently predict the far-field noise propagation. The propeller operates at a constant rotational speed of n=720 RPM and an advance speed of V=1.3 m/s, resulting in an advance coefficient of J=0.49. To accurately map the sound pressure level (SPL), a hydrophone array comprising 144 receivers was strategically positioned within the computational domain. Results indicate that the near-field hydrophones record a higher SPL due to severe turbulence, while these values decrease in the far-field due to increased distance and turbulent dissipation. Spectral analysis based on 12 different angles revealed that discrepancies at the second blade-passing frequency harmonic (k=2) are relatively minor. However, at the third and fourth harmonics, angular divergence increases, with some angles showing maximum deviations of up to 6 decibels above or below the mean value. This research establishes a robust foundation for noise model validation and the development of technologies for optimizing marine propulsion systems to reduce underwater acoustic pollution by providing rich data on the spatial distribution of acoustic propagation آلودگی صوتی زیر آب ناشی از پروانه‌ی کشتی‌ها یک نگرانی زیست‌محیطی مهم است که پیش‌بینی دقیق آن در مرحله طراحی برای کاهش اثرات منفی ضروری است. در این مطالعه، عملکرد هیدروآکوستیکی پروانۀ دریایی چهارپرۀ INSEAN E779A در شرایط عدم حضور کاویتاسیون با استفاده از یک مدل ترکیبی دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شده‌است. این رویکرد، معادلات ناویراستوکس گذرای میانگین‌گیری‌شده رینولدز (URANS) را با آنالوژی آکوستیکی فاکس ویلیامز–هاوکینگز (FW-H)، ترکیب می‌کند تا پس از شبیه‌سازی جریان آشفته، انتشار نویز میدان دور را پیش‌بینی کند. پروانه با سرعت دورانی ثابت 720n = دور بر دقیقه و سرعت پیشروی 1.3V = متر بر ثانیه کار می‌کند که منجر به ضریب پیش‌روی 0.49J = می‌شود. برای نقشه‌برداری دقیق از سطح فشار صوتی (SPL)، یک آرایه هیدروفونی شامل 144 گیرنده در حوزه محاسباتی جانمایی شدند. نتایج نشان داد که هیدروفون‌های میدان نزدیک به دلیل آشفتگی شدید، سطح فشار صوتی بالاتری را ثبت می‌کنند، در حالی که این مقادیر در میدان دور به دلیل افزایش فاصله و تضعیف آشفتگی کاهش می‌یابند. تحلیل طیفی بر اساس ۱۲ زاویه متفاوت نشان داد که اختلافات در هارمونیک دوم فرکانس عبور تیغه (2=k) نسبتاً اندک است. با این حال، در هارمونیک‌های سوم و چهارم، واگرایی زاویه‌ای افزایش می‌یابد و برخی زوایا مقادیر بالاتر یا پایین‌تر از مقدار میانگین با مقدار حداکثر 6 دسی‌بل را نشان می‌دهند. این تحقیق با فراهم آوردن داده‌های غنی درباره توزیع مکانی انتشار آکوستیکی، پایه‌ای محکم برای اعتبارسنجی مدل‌های نویز و توسعه فناوری‌هایی جهت بهینه‌سازی پیشرانه‌های دریایی و کاهش آلودگی صوتی زیر آب ایجاد می‌کند.

https://mme.modares.ac.ir/article_27972_2b853994eaf7449d276e802d78edfd87.pdf

دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 26 1 2025 12 22 Simulation of Regenerative Chatter Incorporating Velocity- and Acceleration-Dependent Terms in Process Damping Using ADAMS Software شبیه‌سازی لرزش باززا با لحاظ کردن اثر میرایی فرایند وابسته به سرعت و شتاب در نرم‌افزار اَدَمز 15 25 28007 10.48311/mme.2025.116947.82865 FA محمد قربانی گروه مهندسی مکانیک، پردیس شهرضا، دانشگاه اصفهان، ایران 0000-0001-8115-6506 سید هادی معلم گروه مهندسی مکانیک، پردیس شهرضا، دانشگاه اصفهان، ایران Journal Article 2025 10 11 <span style="font-size: 12.0pt; mso-bidi-font-size: 11.0pt; line-height: 97%; font-family: 'Calibri',sans-serif; mso-fareast-font-family: Calibri; color: black; mso-themecolor: text1; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">In this paper, regenerative chatter vibrations in orthogonal cutting process are simulated using MSC ADAMS software for the first time. To this end, the governing differential equation of the system's vibrations, caused by wave regeneration mechanism in the presence of process damping and by incorporating velocity- and acceleration-dependent terms, is first derived. The excitation force terms in this equation are then classified into three categories: the excitation force due to static chip thickness, the self-excited force resulting from the difference between the current and previous waves formed on the workpiece (expressed as a delay term), and the frictional force due to process damping, which is a function of the vibration velocity, acceleration, and spindle speed. Subsequently, by developing a vibrational model of the process in ADAMS software, and through an innovative approach using the software’s internal functions, all components of the excitation force, including the static, delayed self-excited, and process damping frictional forces, are applied as external forces to the system. Through simulations, time responses of the system's vibrations are extracted with and without the effect of process damping, across stable, critically-stable, and unstable conditions. Comparison of the simulation results with those obtained from numerical solutions of the equations using semi-discretization method shows excellent agreement. In addition, the behavior of the system predicted by the proposed model is validated through comparison with experimental data reported in previous studies. The developed model, while easy to implement, offers extensibility for simulating more complex chatter scenarios in machining processes در این مقاله، لرزش باززا (regenerative chatter) در فرایند تراش‌کاری متعامد برای اولین‌بار با استفاده از نرم‌افزار اَدَمز (MSC ADAMS) شبیه‌سازی شده است. به این منظور، معادله دیفرانسیل حاکم بر ارتعاشات سیستم ناشی از مکانیزم باززایی امواج (wave regeneration) در حضور میرایی فرایند (process damping) و با درنظر گرفتن جملات وابسته به سرعت و شتاب استخراج شده است. سپس، جملات نیروی تحریک در این معادله به سه دسته تقسیم‌بندی شده‌اند: نیروی تحریک ناشی از ضخامت استاتیکی براده، نیروی خودتحریک ناشی از اختلاف موج فعلی و قبلی ایجادشده بر روی قطعه‌کار که به‌صورت جمله تأخیری (delay term) است، و نیروی اصطکاکی ناشی از میرایی فرایند که تابعی از سرعت و شتاب ارتعاش و همچنین سرعت چرخش اسپیندل است. سپس، با ایجاد یک مدل ارتعاشی از فرایند در نرم‌افزار اَدَمز، به روشی ابتکاری و با استفاده از توابع داخلی نرم‌افزار، تمامی جملات نیروی تحریک ثابت، نیروی خودتحریک تأخیری و نیروی اصطکاکی میرایی فرایند به‌صورت نیروی خارجی به سیستم اعمال شده‌اند. با انجام شبیه‌سازی، نمودارهای پاسخ زمانی ارتعاشات سیستم با و بدون حضور اثر میرایی فرایند و در حالت‌های پایدار، مرز پایداری و ناپایدار استخراج شده‌اند. با مقایسه نتایج حاصل از شبیه‌سازی با نتایج حل عددی معادلات با استفاده از روش نیمه-گسسته‌سازی (semi-discretization method)، تطابق بسیار خوبی بین نتایج مشاهده شد. همچنین، پیش‌بینی رفتار سیستم با استفاده از مدل ایجاد‌شده با نتایج تجربی موجود در مراجع قبلی اعتبارسنجی شد. مدل ایجادشده ضمن سهولت در پیاده‌سازی، قابلیت توسعه برای شبیه‌سازی حالت‌های پیچیده‌تر لرزش باززا در فرایندهای ماشین‌کاری را دارد.

https://mme.modares.ac.ir/article_28007_79a23b3b9ac3c3c789b319b86d784613.pdf

دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 26 1 2025 12 22 Characterization of TiN-5wt%Ti Ceramic and Simulation of its Mechanical Behavior Based on Nanoindentation Analysis مشخصه یابی سرامیک نیترید تیتانیم – پنج درصد وزنی تیتانیم و شبیه‌سازی رفتار مکانیکی آن بر اساس آنالیز نانوفرورونده 27 42 27849 10.48311/mme.2025.96891.0 FA مهرداد شیخلو گروه علوم مهندسی، دانشکده فن آوری‌های نوین، دانشگاه محقق اردبیلی،اردبیل، ایران. رامین مشک آبادی گروه علوم مهندسی، دانشکده فن آوری‌های نوین، دانشگاه محقق اردبیلی،اردبیل، ایران. شاهین کیوانی ثمرین گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، ایران. عباس صباحی نمینی گروه علوم مهندسی، دانشکده فن آوری‌های نوین، دانشگاه محقق اردبیلی،اردبیل، ایران. Journal Article 2025 07 15 <span style="font-size: 8.0pt; mso-bidi-font-size: 8.5pt; line-height: 97%; font-family: 'Times New Roman',serif; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-bidi-font-family: Calibri; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">In this study, an attempt has been made to comprehensively investigate the effect of adding 5 wt% titanium on the microstructural characteristics, mechanical and physical properties of titanium nitride-based ceramics. The sintering of TiN-5wt%Ti ceramics was carried out using the spark plasma sintering (SPS) process in a vacuum atmosphere, under a pressure of 50 MPa, at a temperature of 1900 °C for 7 minutes. The results showed that the lack of sufficient wettability between the titanium additive particles and the titanium nitride matrix phase and the trapping of gases resulting from possible reactions between the particles and residual oxygen during the sintering process were the reasons for the relative density of 92.5%. The formation of the titanium oxide phase during sintering was confirmed by the reactions of titanium with titanium nitride and residual oxygen using the results of field emission scanning electron microscopy (FESEM), X-ray diffraction (XRD) and thermodynamic evaluations. According to the laboratory results of nanoindentation test, the maximum hardness and Young's modulus were obtained at loading rates up to 0.8 mN/s. In addition, pop-in events were observed in the nanoindentation test curves due to the formation of microcracks and dislocation nucleation in the indentation areas. Also, finite element simulation of the nanoindentation test was performed using Abaqus software at the same experimental loading rates, i.e. 0.2, 0.4 and 0.8 mN/s, and a significant agreement was obtained between the laboratory findings and the simulation results در این مطالعه سعی شده است تا تأثیر افزودن 5 درصد وزنی تیتانیم به طور جامع بر مشخصات ریزساختاری، خواص مکانیکی و فیزیکی سرامیک بر پایه نیترید تیتانیم بررسی گردد. تف‌جوشی (sintering) سرامیک TiN-5wt%Ti با استفاده از فرایند تف‌جوشی پلاسمای جرقه‌ای (SPS) در اتمسفر خلأ، تحت فشار 50 مگاپاسکال، در دمای 1900 درجه سانتی‌گراد به مدت 7 دقیقه انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان دادند که عدم ترشوندگی کافی بین ذرات افزودنی تیتانیم و فاز زمینه نیترید تیتانیم و به دام افتادن گازهای ناشی از واکنش‌های احتمالی بین ذرات و اکسیژن باقی‌مانده در طول فرایند تف‌جوشی‌، دلایلی برای چگالی نسبی 5/92 درصد بوده‌اند. تشکیل فاز اکسید تیتانیم در طول تف‌جوشی طبق واکنش‌های تیتانیم با نیترید تیتانیم و اکسیژن باقی‌مانده با استفاده از نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM)، پراش پرتو ایکس (XRD) و ارزیابی‌های ترمودینامیکی تأیید شد. طبق نتایج آزمایشگاهی آزمون نانوفرورونده (Nanoindentation)، حداکثر سختی و مدول الاستیک در نرخ بارگذاری تا 8/0 میلی‌نیوتن بر ثانیه حاصل گردید. علاوه بر آن، رویدادهای pop-in در منحنی‌های آزمون نانوفرورونده به دلیل تشکیل ریزترک‌ها و جوانه‌زنی نابجایی‌ها در نواحی فرورفتگی مشاهده شدند. همچنین، شبیه‌سازی المان محدود آزمون نانوفرورونده با استفاده از نرم‌افزار آباکوس (Abaqus) در همان نرخ‌های بارگذاری تجربی یعنی 2/0، 4/0 و 8/0 میلی‌نیوتن بر ثانیه انجام شد، تطابق قابل توجهی بین یافته‌های آزمایشگاهی با نتایج شبیه‌سازی حاصل شد.

https://mme.modares.ac.ir/article_27849_1c1c4d29dbbb2712f31f1b688ee8aaa8.pdf

دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 26 1 2025 12 22 Transient Radiative Transfer in Variable Index Media Between Concentric Cylinders and Spheres Using the Discrete Transfer Method انتقال تابش گذرا در محیط‌های با ضریب شکست متغیر واقع بین استوانه‌های هم‌مرکز و کره‌های هم‌مرکز با استفاده از روش انتقال مجزا 43 52 27988 10.48311/mme.2025.96882.0 FA امیر دهقانیان دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران 0009-0001-9967-6259 سید مسعود حسینی سروری گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران Journal Article 2025 07 02 <span style="font-size: 9.0pt; line-height: 97%; font-family: 'Cambria',serif; mso-fareast-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">In this study, the transient radiative transfer equation is numerically solved within a semi-transparent medium with a variable refractive index, located between two concentric cylinders or spheres. Utilizing the Discrete Transfer Method (DTM) and considering the geometric symmetry, the computational domain is reduced to a cylindrical or spherical sector. The domain is discretized into annular or spherical elements, and the angular space is divided into numerous discrete solid angles, allowing for the accurate tracking of radiative rays within the medium. To reduce computational time, a fast ray tracing algorithm is employed. The problem is analyzed for absorbing, emitting media with isotropic scattering and various refractive index distributions, including linear and discontinuous profiles. The obtained results demonstrate that the Discrete Transfer Method is a reliable and accurate approach for analyzing transient radiative heat transfer phenomena in such media, and it can effectively predict the behavior of radiative heat flux through such media در این پژوهش، حل عددی معادله انتقال تابش گذرا در یک محیط نیمه‌شفاف با ضریب شکست متغیر، واقع در میان دو استوانه یا کره هم‌ مرکز، مورد بررسی قرار گرفته است. با بهره‌گیری از روش انتقال مجزا (Discrete Transfer Method) و با در نظر گرفتن تقارن هندسی، ناحیه محاسباتی به یک قطاع استوانه‌ای یا کروی محدود شده است. با تقسیم‌بندی دامنه به المان‌های حلقوی یا کروی و تفکیک زاویه‌ای به زوایای فضایی مشخص، امکان ردیابی دقیق پرتوهای تابشی در محیط فراهم شده است. به‌منظور کاهش زمان محاسبات، از یک الگوریتم سریع برای رهگیری پرتو استفاده شده است. این مسئله برای محیط‌های صادرکننده و جذب‌کننده با پراکندگی آیزوتروپیک، و در شرایط مختلف توزیع ضریب شکست (خطی و ناپیوسته) تحلیل شده است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که روش انتقال مجزا قابلیت مناسبی در تحلیل پدیده‌ی تابش گذرا در این‌گونه محیط‌ها دارد و می‌تواند رفتار شار حرارتی را با دقت بالایی پیش‌بینی کند.

https://mme.modares.ac.ir/article_27988_731d1ffc634f4e5ac44b01592b12a0ad.pdf

دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 26 1 2025 12 22 Experimental and Numerical Analysis of the Effect of Cold on Sound Transmission from a Steel Cylindrical Shell تحلیل تجربی و عددی اثر سرما بر روی انتقال صوت از یک پوسته استوانه‌ای فولادی 53 63 27912 10.48311/mme.2025.96877.0 FA میثم پرهیخته گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران امید محمدپور گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران رضا احمدی گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران مهدی کریمی گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران Journal Article 2025 06 29 <span style="font-size: 12.0pt; mso-bidi-font-size: 11.0pt; line-height: 97%; font-family: 'Calibri',sans-serif; mso-fareast-font-family: Calibri; color: black; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">In this research, the effect of cold on the sound transmission rate in a steel cylindrical shell is examined through both experimental and numerical methods. As the temperature decreases, the mechanical properties of the shell, including the elastic modulus, change, which impacts the vibrational behavior and consequently the sound transmission through the shell. To investigate this issue experimentally, the structure was excited using an acoustic testing chamber where acoustic waves were sent, and the sound pressure level passing through the shell was measured at two different temperatures: 25°C and -70°C. In the numerical analysis section, finite element modeling of the cylindrical shell was conducted using COMSOL software, and the acoustic vibrational analysis was performed numerically on the model at the two specified temperatures. The results of the numerical simulation matched very well with the experimental results, indicating that the numerical model is capable of adequately predicting the acoustic vibrational behavior of the shell at different temperatures. Furthermore, the findings of this research demonstrated that temperature significantly influences the sound transmission mechanism in cylindrical shell structures, and as the temperature decreases, the sound pressure level passing through the shell decreases. Therefore, with a thorough understanding of this matter, it is possible to design more optimized solutions for reducing noise and vibrations in such structures under the effects of temperature gradients in thermal environments در این پژوهش، به بررسی تأثیر سرما بر میزان انتقال صوت در یک پوسته استوانه‌ای فولادی به دو روش تجربی و حل عددی پرداخته شده است. با کاهش دما، خواص مکانیکی پوسته از جمله مدول الاستیسیته تغییر می‌یابد که این امر بر رفتار ارتعاشی و در نتیجه میزان انتقال صوت از طریق پوسته تأثیر می‌گذارد. برای بررسی تجربی این مسأله، با استفاده از اتاق تست آکوستیک و با ارسال امواج آکوستیکی، سازه مذکور تحریک‌شده و میزان فشار صوت عبوری از این پوسته در دو دمای متفاوت 25 و 70- درجه سانتیگراد اندازه گیری شده است. در بخش تحلیل عددی نیز، مدل‌سازی المان محدود پوسته استوانه‌ای در نرم‌افزار کامسول انجام شده و تحلیل ارتعاشی آکوستیکی بصورت عددی بر روی مدل در دو دمای مذکور صورت گرفته است. نتایج شبیه‌سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی تطابق بسیار خوبی داشته و نشان داد که مدل عددی قادر به پیش‌بینی مناسب رفتار ارتعاشی صوتی پوسته در دماهای مختلف است. همچنین نتایج این پژوهش نشان دادند که دما به عنوان یک پارامتر مهم بر مکانیزم انتقال صوت در سازه‌های پوسته‌ استوانه ای تأثیرگذار بوده و با کاهش دما، سطح فشار صوت عبوری از پوسته کاهش می‌یابد.، لذا با درک دقیق این موضوع، می‌توان طراحی‌های بهینه‌تری برای کاهش صوت و ارتعاش چنین سازه هایی تحت اثر گرادیان دما در محیط های حرارتی انجام داد.

https://mme.modares.ac.ir/article_27912_81dd4df7529a4765132f4425191d1715.pdf

دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 26 1 2025 12 22 Numerical Study of Permeability in Porous Implants بررسی عددی تراوایی در ایمپلنت‌های متخلخل 65 80 27955 10.48311/mme.2025.96817.0 FA فائزه شیرین دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران رضا هدایتی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران Journal Article 2025 03 23 This study presents a numerical investigation of the permeability of porous implants with unit cells in the form of truncated cube, diamond, body-centered cubic (BCC), and tesseract geometries. Initially, the porous scaffolds were designed using SolidWorks software, and then numerical simulations were performed using ANSYS Fluent. The simulation outputs included pressure contours, velocity contours, and streamlines. The permeability of the scaffolds was calculated based on the pressure drop values, fluid properties, and structural parameters of the scaffolds under three different conditions: variations in inlet velocity, differences in unit cell geometry, and a comparison between Newtonian and non-Newtonian flow models. For modeling non-Newtonian flow, the Cross and Carreau flow models were used. The primary advantage of these models is their ability to accurately predict viscosity behavior across a wide range of shear rates, including regions of constant viscosity at very low and very high shear rates. The obtained results showed that, in the constant viscosity regime, the scaffolds with the Split-P and Gyroid unit cells exhibited the highest and lowest permeability values of m² and m², respectively. Therefore, the Split-P unit cell is more suitable than the other unit cells for the design and fabrication of bone implant geometries. It was also observed that the inlet velocity had no significant effect on scaffold permeability. According to the results, in all types of unit cells, the fluid modeled using the Cross model experienced a higher pressure drop compared to the Carreau model and the constant-viscosity (Newtonian) model. These findings contribute to the enhancement of porous implant design and the optimization of their performance in biomedical applications. هدف این پژوهش، بررسی عددی تراوایی ایمپلنت‌های متخلخل با سلول واحدهای مکعبی برش‌خورده، الماسی، مکعبی مرکز پر و تسراکت بوده است. در ابتدا، داربست‌های متخلخل با استفاده از نرم‌افزار سالیدورکز طراحی و سپس با بهره‌گیری از نرم‌افزار انسیس فلوئنت شبیه‌سازی عددی انجام شده و نتایج استخراج گردید. خروجی‌های شبیه‌سازی شامل کانتورهای فشار، سرعت و خطوط جریان بودند. با استفاده از مقادیر افت فشار، مشخصه‌های سیال و پارامترهای ساختاری داربست، تراوایی داربست‌ها در سه حالت مختلف شامل تغییر سرعت ورودی، تفاوت در سلول‌ واحد‌های داربست، و مقایسه مدل‌های جریان نیوتنی و غیرنیوتنی محاسبه شد. برای مدل‌‌سازی جریان غیرنیوتنی، از مدل‌های جریان کراس (Cross) و کرئو (Carreau) استفاده شد. مزیت اصلی این مدل‌ها توانایی در پیش‌بینی دقیق رفتار ویسکوزیته در محدوده وسیعی از نرخ‌های برش، از جمله نواحی با ویسکوزیته ثابت در برش‌های بسیار پایین و بسیار بالا است. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد در حالت ویسکوزیته ثابت، داربست‌ها با سلول واحد مکعبی برش‌خورده و تسراکت به‌ترتیب با مقادیر تراوایی 11×10^(-٨)/1 متر مربع و ×10^(-٨) 18/0 متر مربع، بیشترین و کمترین مقادیر تراوایی را دارا هستند و بنابراین سلول مکعبی برش‌خورده نسبت به سایر سلول‌های واحد، برای طراحی و ساخت ایمپلنت‌های استخوانی هندسه مناسب‌تری است. همچنین مشخص شد که سرعت ورودی سیال تأثیر قابل‌توجهی بر تراوایی داربست‌ها ندارد. بر اساس نتایج به‌دست آمده، در تمامی سلول‌های واحد، سیال با مدل جریانی کراس افت فشار بیشتری نسبت به مدل کرئو و ویسکوزیته ثابت تجربه کرد.

https://mme.modares.ac.ir/article_27955_6e57a30d42233829bb65aab0262e463b.pdf