دوره 20، شماره 4 - ( فروردین 1399 )
جلد 20 شماره 4 صفحات 997-987 |
برگشت به فهرست نسخه ها
مهدی قاسمی1 
، محمدمراد شیخی* 2، مجتبی ذوالفقاری3 ، وحید طهماسبی3
، محمدمراد شیخی* 2، مجتبی ذوالفقاری3 ، وحید طهماسبی3
1- گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
2- گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران ،m.sheikhi@sru.ac.ir
3- گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران
2- گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران ،
3- گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران
چکیده: (4007 مشاهده)
فرزکاری استحوان کورتیکال در جراحی‌های اورتوپدی مانند تعویض مفصل زانو، اوتولوژیک، ستون فقرات و تعویض مفصل ران استفاده می‌شود. نیروهای برش ایجاد شده توسط ابزار برشی در طول فرزکاری استخوان کورتیکال به‌منظور کنترل سایش ابزار و همچنین اعمال نیروی مجاز به‌استخوان برای جلوگیری از شکستگی باید کنترل شود. این مطالعه به‌طور مشخص به‌مدل‌سازی پارامترهای موثر در فرزکاری استخوان شامل سرعت برش، نرخ پیشروی، عمق برش و قطر ابزار با استفاده از روش سطح پاسخ برای پیش‌بینی نیروهای برش می‌پردازد. در این روش می‌توان به‌صورت روشمند یک معادله رگرسیون خطی مرتبه دوم به‌منظور پیش‌بینی دقیق رفتار فرآیند فرزکاری استخوان ارایه نمود. همچنین از روش تحلیل حساسیت آماری سوبل برای بررسی دقیق میزان تاثیر پارامترهای ورودی روی رفتار نیروی برش بهره گرفته شده است. در این پژوهش رفتار پارامترهای مختلف ورودی به‌صورت جداگانه و برهم‌کنش آنها با یکدیگر روی نیروی ماشین‌کاری مورد ارزیابی و تحلیل قرارگرفته است. مولفه‌های نیروی برش در سه جهت پیشروی، عمود بر پیشروی و عمود بر سطح استخوان اندازه‌گیری و بررسی شد. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد مدل ریاضی حاکم بر مساله عملکرد مناسبی در بازه پارامترهای تعریف شده دارد و می‌تواند پیش‌بینی بسیار خوبی از رفتار نیرو ارایه نماید. با انتخاب سرعت دورانی ۱۵۰۰دور بر دقیقه، نرخ پیشروی ۱۲میلی‌متر بر دقیقه، قطر ابزار ۲میلی‌متر و عمق برش ۰/۲ میلی‌متر می‌توان به‌حداقل نیروی برش دست یافت. همچنین در خصوص حساسیت رفتار نیرو براساس تغییر پارامترهای ورودی در بازه آزمایش‌ها، بیشترین اثر مربوط به‌اثر عمق برش با۳۶/۳% تاثیر و پس از به‌ترتیب نرخ پیشروی با ۲۸/۴%، قطر ابزار با ۲۷/۵% و سرعت دورانی با ۷/۸% است.
نوع مقاله: پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
بیومکانیک
دریافت: 1398/2/22 | پذیرش: 1398/5/13 | انتشار: 1398/1/29
دریافت: 1398/2/22 | پذیرش: 1398/5/13 | انتشار: 1398/1/29
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |