مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل و شبیه سازی مدل پروالاستیک یک جزء حرکتی از ستون فقرات کمری به روش اجزاء محدود

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان
مجتمع آموزش عالی فنی و مهندسی اسفراین
چکیده
در این مقاله مدل اجزاء محدود و متقارن محوری از یک بخش حرکتی از ستون فقرات کمری شامل مهره های L 4 و L 5 و دیسک بین آن‌ها به صورت پروالاستیک شبیه سازی و تحلیل گردیده است. این مدل تحت دو بار فشاری مختلف در انتهای مهره L 4 قرار گرفته و تاثیر بارهای فشاری در توزیع تنش‌ها و تغییرشکل‌های این جزء حرکتی تحلیل و مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد اگر بار فشاری به این بخش حرکتی اعمال گردد، بیشترین مقادیر جابجایی و تغییرشکل در دیسک میانی رخ می‌دهد همین موضوع عامل بیماری‌های مختلف دیسک از جمله دژنراسیون و فتق دیسک خواهد بود. بررسی ارتباط بارهای مختلف مکانیکی با بیماری‌های دیسک بین مهره ای، صرفا با انجام آزمایش بر روی موجودات زنده بسیار مشکل و نتایج آن محدود و منحصر به فرد است. اما با مطالعه مدل اجزا محدود شخصی‌سازی شده این جزء حرکتی، براساس مشخصات کلینیکی دقیق بیمار، شبیه‌سازی رفتار بیومکانیکی آن جهت تشخیص شیوه درمان دقیق و مناسب برای هر شخص امکان‌پذیر خواهد بود
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Finite Element Analysis and Simulation of a Poroelastic Model of a Lumbar Spine Motion Segment

چکیده English

This paper presents a proelastic simulation and analysis of an axisymmetric finite element model of the lumbar spine's motion segment, including the L 4 and L 5 vertebrae and the intervertebral disc. This model was subjected to two different compressive loads at the end of the L 4 vertebra, and the impact on the stresses and strains distribution and the deformations of this motion segment has been analyzed and compared. The results indicate that applying compressive load to this motion segment leads to the greatest displacement and deformation in the middle disc, contributing to various disc diseases such as degeneration and herniation. Investigating the relationship between different mechanical loads and intervertebral disc diseases is challenging due to the limitation of experiments on living organisms, and its results are limited and unique. Studying a personalized finite element model of this motion segment, tailored to the patient's specific clinical characteristics, enables the simulation of its biomechanical behavior to identify the most suitable treatment for each individual