پديد آورنده :
گنجي زاده، سجاد
عنوان :
تحليل اجزاي محدود خستگي در يك ماده‌ي هيبريدي با رهيافت مكانيك آسيب
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده، 87ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمد مشايخي
استاد مشاور :
عباس قايي، مهدي كاروان
توصيفگر ها :
ماده‌ي هيبريدي , هايپرالاستيك , خستگي , مكانيك آسيب پيوسته
استاد داور :
مجمود كدخدايي، مخمد سيلاني
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/06/27
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/06/27
چكيده فارسي :
چکیده مواد هیبريدی به دستهای از کامپوزيتها اطلاق میگردد که از ترکیب يک جز آلی و يک جز معدنی ساخته شوند در زمینهی پزشکی از مواد هیبريدی برای تولید ساختارهای جايگزين بافتهای آسیب ديدهی بدن نظیر پروتزهای استخوانی بسیار استفاده میگردد پروتزهای استخوانی بر پايهی مواد هیبريدی میتوانند در بدن جذب و بافت استخوانی جديد جايگزين آنها شود و همچنین رفتار مکانیکی مشابه بافت استخوانی بدن را از خود نشان میدهند به دلیل اينکه پروتزهای استخوانی در معرض بارگذاریهای چرخهای ناشی از فعالیتهای فیزيکی فرد هستند در اين پژوهش به بررسی رفتار خستگی پروتزهای بر پايهی مواد هیبريدی پرداخته میشود برای مدلسازی رفتار مکانیکی پروتز استخوانی از رابطه ی ساختاری هايپرالاستیک آگدن بهره گرفته شد با رويکردی از مکانیک آسیب مدل هايپرالاستیک آگدن به همراه مدل آسیب لمتر چابوش در زير برنامهی VUMAT نرمافزار آباکوس پیادهسازی گرديد برای بررسی رفتار خستگی پروتز استخوانی به شبیهسازی حجمک نمايندهای از آن پرداخته شد هندسهی حجمک نماينده به صورت متخلخل با حفرههای کروی شکل و چینش تصادفی از طريق اسکريپت پیادهسازی شده در محیط پايتون نرمافزار آباکوس ايجاد گرديد در پايان نتايج حاصل از شبیهسازی رفتار خستگی اين حجمک نماينده با دادههای تجربی حاصل از آزمون های خستگی بافت متخلخل استخوان بدن مقايسه گرديد و توانايی کاربرد پروتز استخوانی برای جايگزينی بافت متخلخل استخوان مورد ارزيابی قرار گرفت در شبیهسازی انجام شده مشخص شد که مادهی هیبريدی معرفی شده در بارگذاری خستگی حدود 54 درصد عمر بیشتری نسبت به بافت متخلخل استخوان بدن دارد و همچنین رفتار نرمتری از خود نشان میدهد کلمات کلیدی مادهی هیبريدی هايپرالاستیک خستگی مکانیک آسیب پیوسته
چكيده انگليسي :
Finite Element Analysis for Fatigue Loading of Hybrid Material Using Damage Mechanics Sajjad Ganji Zadeh s ganji@me iut ac ir Date of Submission 2019 06 30 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Mohammad Mashayekhi mashayekhi@cc iut ac irAbstract Hybrid materials are known as a group of composites that consist of an organicand an inorganic parts In medical science hybrid materials are used for thereplacement of damaged tissues such as bone prostheses Hybrid material boneprostheses can be absorbed by body and the new bone tissue replaces the said boneprostheses whilst exhibiting properties similar to those shown by the body bonetissue As bone prostheses are subjected to cyclic loadings as result of one s physicalactivities in this research the fatigue behavior of the hybrid material prosthesis isdiscussed The Ogden hyperelastic constitutive equation is used to model themechanical behavior of bone prostheses Employing continuum damage mechanicsapproach the Ogden hyperlastic model with the Lemaitre Chaboche damage modelwas implemented by a VUMAT subroutine in Abaqus software To investigate thefatigue behavior of bone prosthesis a representative volume element RVE simulation is performed The RVE geometry is created by spherical pores andrandom arrangement through a script implemented in the python environment of theAbaqus software The simulation results of fatigue behavior of this RVE arecompared with the experimental data achieved from the fatigue tests of porous bonetissue Also the ability of bone prostheses as a replacement for the porous bonetissue is evaluated The simulation results demonstrated that the hybrid materialintroduced in fatigue loading exhibit a longer life about 45 percent than the porousbone tissue and also represents a softer behavior Keywords hybrid materials hyperelastic fatigue continuum damage
استاد راهنما :
محمد مشايخي
استاد مشاور :
عباس قايي، مهدي كاروان
استاد داور :
مجمود كدخدايي، مخمد سيلاني
