مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

اندازه گیری و مدلسازی تجربی خواص مکانیکی غیرخطی بافت رگ صافن انسان با آزمون های کشش دومحوری

نویسندگان
1 تهران، خیابان حافظ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2 مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
3 دانشکده مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اسلامشهر
چکیده
بیماری های سیستم قلب و عروق، یکی از دلایل مهم مرگ و میر در جهان هستند و ارتباط نزدیکی با دینامیک خون و مکانیک دیواره شریان دارند. نه تنها در سیستم قلبی-عروقی، بلکه در تمام سیستم بدن، قلب مهم ترین عضو است که اگر رگ های خون رسان آن دچار گرفتگی یا تنگی شوند، عملکرد قلب مختل می شود. از راه کارهای مفید در برطرف کردن تنگی عروق قلب انجام عمل بای پس است که در آن از یک رگ جایگزین برای خون رسانی به قلب استفاده می کنند. بنابراین مطالعه رفتار عروق متداولی که جهت انجام پیوند بای پس قلبی مورد استفاده قرار می گیرند مهم می نماید. رگ صافن انسان یکی از این عروق می باشد. هدف این مطالعه بررسی رفتار مکانیکی ورید صافن با استفاده از آزمون های کشش دومحوری می باشد. بنابراین هشت نمونه صافن انسانی تهیه شد و آزمون های مسطح دومحوری بر نمونه ها با اعمال همزمان نیرو در دوجهت طولی و پیرامونی انجام شد. سپس نمودار تنش-کرنش بدست آمده از آزمون ها با دو مدل هایپرالاستیک ناهمسانگرد چهار پارامتری فانگ و پنج پارامتری مونی-ریولین که می‌توان از آنها برای تحلیل های عددی در بسته های اجزای محدود استفاده نمود، برازش و مدل سازی شدند. میزان سفتی راستای طولی نمونه ها نسبت به راستای پیرامونی بیشتر بود. نمونه ها درجه ای از ناهمسانگردی را از خود نشان دادند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental measurement and modeling of nonlinear mechanical properties of the human saphenous vessel tissue by the tensile biaxial tests

نویسندگان English

Nasser Fatouraee 1
Aisa Rasuli 2
Mohammad Shafigh 3
1 Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic), hafez ave., Tehran, Iran
2 Department of Biomedical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
3 Mechanical Engineering Department, Islamic Azad University, Islamshahr Branch, Iran
چکیده English

Cardiovascular diseases are a major cause of death in the world and are closely related to the dynamics of the blood and arterial wall mechanics. Not only in the cardiovascular system, but also in the whole body system, the heart is the most important organ that if the blood vessels of it blockage, heart function will impaired. Effective solutions to resolve blockage of coronary is the bypass surgery in which a replacement vessel for the blood supplying to the heart is using. So study the behavior of the vessels that use for the bypass is important. The goal of this study is the investigation of the mechanical behavior of saphenous vein by using the tensile biaxial tests. So eight human saphenous samples obtained and the planar biaxial tests were performed on the tissue specimens by applying simultaneous loads along the circumferential and longitudinal directions. Then the measured data were fitted into the four-parameter Fung-type model and also to the five-parameter Mooney–Rivlin model this could be used in finite element packages for numerical analysis. The specimens were stiffer in the longitudinal than in the circumferential direction. The specimens showed some degree of anisotropy.

کلیدواژه‌ها English

Nonlinear characteristics
anisotropic tissue
plain stress
Fung model
Mooney-Rivlin model