TY - JOUR ID - 13497 TI - تاثیر ریزساختار و خصوصیات مکانیکی استخوان متراکم هاورس بر مسیر رشد میکروترک ها JO - نشریه‌ی علمی مهندسی پزشکی زیستی JA - IJBME LA - fa SN - 5869-2008 AU - رییسی نجفی, احمد AU - عرشی, احمدرضا AU - اسلامی, محمدرضا AU - فریبرز, شهریار AU - معین زاده, منصور AD - دانش آموخته دکترا دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر AD - دانشیاردانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر AD - استاد دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر AD - دانشیار دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه ایلینویز Y1 - 2007 PY - 2007 VL - 1 IS - 3 SP - 177 EP - 188 KW - استخوان متراکم هاورس انسان KW - ریزساختار KW - تئوری مکانیک شکست الاستیک خطی KW - میکروترک KW - فاکتور شدت تنش KW - المان محدود DO - 10.22041/ijbme.2007.13497 N2 - در این تحقیق، یک مدل میکرومکانیک المان محدود برای استخوان متراکم هاورس انسان به صورت دو بعدی ارایه شده است. با توجه به شباهت استخوان متراکم هاورس انسان با مواد مرکب فیبری- سرامیکی، بافت بینابینی، استخوانک و بافت سمنت لاین به ترتیب به عنوان زمینه، فیبر و فصل مشترک این دو فاز در نظر گرفته شد. سپس با اعمال تئوری مکانیک شکست الاستیک خطی و فرض شرایط کرنش صفحه ای، فاکتور شدت تنش در نزدیکی نوک یک میکروترک محاسبه شد. همچنین تاثیر ریز ساختار و خصوصیات مکانیکی استخوان متراکم انسان بر مسیر رشد میکروترک مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان داد که تاثیر ریز ساختار و خصوصیات مکانیکی استخوان متراکم انسان بر رفتار شکست، محدود به نزدیکی استخوانک می باشد. اگر استخوانک و سمنت لاین نرم تر از بافت بینابینی باشند، هر چه میکروترک به استخوانک نزدیک تر باشد، فاکتور شدت تنش در نوک های میکروترک بیشتر خواهد بود. در صورتی که این دو فاز سخت تر از بافت بینابینی باشند، تاثیر استخوانک بر میکروترک معکوس می شود. همچنین نتایج نشان داد در صورتی که سمنت لاین و بافت بینابینی سخت تر و یا نرم تر از استخوانک باشند، تاثیر استخوانک بر میکروترک بسیار ناچیز خواهد بود. اگر میکروترک تحت شرایط بارگذاری کششی قرار گیرد، مسیر رشد میکروترک همواره به گونه ای منحرف می گردد که از استخوانک دور شود. این نتیجه به خصوصیات مکانیکی بافت های مختلف وابسته نیست. در واقع میکروترک برای رشد خود مسیر بین استخوانک ها را انتخاب می نماید و این خود باعث افزایش جذب انرژی لازم برای شکست و در نتیجه بالا رفتن چقرمگی استخوان متراکم هاورس انسان می شود. این در صورتی است که میکروترک ها بر اثر بارگذاری فشاری، در راستای بار رشد کرده و تقریبا به صورت مستقیم وارد استخوانک می شوند. نتایج این مدلسازی المان محدود با نتایج تجربی مورد مقایسه قرار گرفت و همخوانی خوبی بین آنها وجود داشت. UR - https://www.ijbme.org/article_13497.html L1 - https://www.ijbme.org/article_13497_e28e7358f89bbb85c56f72ece3aed344.pdf ER -