پديد آورنده :
علي جاني، حميد
عنوان :
مدل سازي چند مقياسي ديناميك مولكولي - ميدان فاز داربست هاي متخلخل PLA/HA جهت استخراج مدول الاستيك و استحكام شكست
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
ساخت و توليد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده، 74ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمد سيلاني
استاد مشاور :
مهدي كاروان، حسين فرخ پور
توصيفگر ها :
پلي لاكيتك اسيد , هيدروكسي آپاتيت , نانوكامپوزيت , ديناميك مولكولي , مدل ميدان فاز , روش اجزاءمحدود
استاد داور :
مهدي جوانبخت، سعيد ضيايي راد
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/11/14
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/11/15
چكيده فارسي :
چكيده در اين پژوهش هدف محاسدبهي مدول االسدتيك و اسدتحكام شدكسدت نانوكامپوزيت پليالكتيك اسديد هيدروكسديآپاتيت ميباشدد د د د دد د د د نانوكامپوزيت پليالكتيك اسدديد هيدروكسدديآپاتيت به علت خاصدديت زيسددتتخريبپذيري و خواص مكانيكي مناسددب ميتواند به عنوان ماده سدازندهي داربسدتهاي متخلخل مورد اسدتفاده قرار گيرد داربسدتهاي متخلخل موادي با حفرههاي پيوسدته بوده كه سدلول د د د د د د ا ستخواني روي آن ك شت شده و درنهايت با تجزيه ماده كامپوزيتي و ر شد سلول تودهاي ا ستخواني به شكل دارب ست به وجود ميآيد شبيهسازي رفتار مكانيكي PLA HA در دومقياس نانو مولكولي و ميكرو پيوسته انجام ميشود در مقياس نانو با اعمال شبيهسازيهاي ديناميك مولكولي اطالعاتي بدست آورده كه در مقياس ميكرو از آن استفاده ميشود در اين پژوهش در مقياس نانو وجود يا عدم وجود فازمياني به كمك دو ميدان نيروي PCFF INTERFACE و Dreiding و با روش ديناميك مولكولي بررسي شده و مشاهده شد كه يا فاز مياني تشكيل نميشود و يا با ضخامت ناچيز حدود 4 6 نانومتر تشكيل خواهد شد همچنين در اين مقياس به بررسي شدت چسبندگي پليمر و ذره پرداخته شددد كه درنهايت به صددورت كامال به هم پيوندزدهشددده در نظر گرفته شدددند در مقياس ميكرو با سدداخت هندسدده كامپوزيت و اعمال شددرايط مرزي تناوبي روي مرزها مدول االسددتيك با روشهاي محاسددباتي بدسددت آمد به علت تطابق خوب نتايج با مقادير تجربي ميتوان گفت محاسددبات مربوط به ضددخامت فازمياني با روش ديناميك مولكولي و محاسددبات اين بخش صددحيح انجام پذيرفته است همچنين به منظور بررسي رفتار شكست كامپوزيت با استفاده از مدل آسيب ميدان فاز نحوه گسسته سازي اجزاي محدود آن بيان و روشي به منظور استفاده مدل در مقياس ميكرو بيان شد سپس به كمك سابروتين UEL آباكوس استحكام كششي PLA HA در درصدهاي حجمي مختلف به كمك روش ميدانفاز محاسبه شد به علت تطابق خوب نتايج با مقادير آزمايشگاهي ميتوان از صحت نتايج شدت چسبندگي پليمر و ذره در محاسبات مولكولي و صحت محاسبات ميدان فاز اطمينان حاصل نمود كلمات كليدي پليالكيتك اسدديد هيدروكسددي آپاتيت نانوكامپوزيت ديناميك مولكولي مدل ميدان فاز روش اجزا محدود
چكيده انگليسي :
Multiscale Modeling of Molecular Dynamics Phase Field of PLA HA Porous Scaffolds for Extraction of Elastic Modulus and Fracture Strength Hamid Alijani h alijani@me iut ac ir Date of Submission 2020 01 26 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mohammad Silani Silani@cc iut ac irAbstract The purpose of this study was to determine the elastic modulus and fracture strength of Polylacticacid Hydroxyapatite nanocomposite Due to the biodegradability and excellent mechanical properties thePLA HA nanocomposite can be used as a porous scaffold constituent Porous scaffolds are three dimensionalpolymeric porous structure with higher porosities and a homogeneous interconnected pore network whichare highly useful for tissue engineering The mechanical behavior of PLA HA nanocomposite will bepredicted through a multiscale modeling framework focussed at two separate macro and nano length scales At the nanoscale Using molecular simulations the PLA HA interface adhesion quality and Interphasethickness were determined by PCFF INTERFACE and Dreiding forcefields It was observed that Interphasewould be formed with a 0 4 nm thickness and the PLA HA interface adhesion can be considered as fullybonded The information derived from the nanoscale will then be used to describe the behavior of macro level models of the PLA HA nanocomposites At this scale Firstly a Representative Volume Element RVE for PLA HA nanocomposite was identified whereby the polycrystalline hydroxyapatite mineral componentswere separately dispersed Using an appropriate homogenization strategy this approach will predict theelastic modulus of the PNC under periodic boundary conditions To predict the fracture strength of PNCs wediscretized a novel phase field damage model for implementing as user subroutines UEL in the finite elementsoftware Abaqus Furthermore by identifying a new technique to use the Phase field damage model on themacro scale the fracture strength of the PLA HA nanocomposite is determined at different volume fractions Keywords Polylactic acid Hydroxyapatite Nanocomposite Phase field model Molecular Dynamics Finite Elemenet mode
استاد راهنما :
محمد سيلاني
استاد مشاور :
مهدي كاروان، حسين فرخ پور
استاد داور :
مهدي جوانبخت، سعيد ضيايي راد
