پديد آورنده :
ساحتي مهر، عيسي
عنوان :
طراحي و شبيه سازي نمونه اوليه اسكلت خارجي قفسه سينه
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هجده، 154 ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
فناوري هاي تقويت انسان , تقويت نمودن , اسكلت خارجي , قفسه سينه , نرم افزار كتيا , نرم افزار آباكوس
استاد داور :
مهدي سلماني تهراني، محمد سيلاني
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/08/18
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/08/19
چكيده فارسي :
چكيده فناوريهاي تقويت انسككان به فناوريهايي گفته ميشككوند كه انسككان را از شككرايط فعلي كه در آن قرار دارد به موقعيت بهتري ميبرند همانگونه كه انتظار ميرود اين علم داراي زيرشاخههاي متعددي است يكي از اين زيرشاخهها كه بحثهاي فيزيكي و كاركردي انسان را شكامل ميشكود اسككلتهاي خارجي اسكت تاكنون در مطالعات اسكلتهاي خارجي بيشترين تمركز بر روي عضوهاي حركتي و تعاملي انسان با محيط اطراف مانند دستها و پاها بوده است از طرف ديگر قفسه سينه انسان دربرگيرنده حياتيترين عضوهاي فرد از قبيل كبد ريهها قلب و سكاير اعضكا است هركدام از اين عضوها بهخوديخود نقش تعيينكنندهاي را در ادامه زندگي فرد ايفا ميكند كه حفاظت از آنها از اهميت شاياني برخوردار است در اين راستا به علت خأل موجود در اين زمينه در تحقيق حاضر براي اولين بار يك اسكلت خارجي براي قفسه سينه انسان طراحي و شبيهسازي شده است تا همچون قفسه سينه دوم بدن انسان در بازه زماني و مكاني گسكترده تري در برابر عوامل خارجي محافظت نمايد طراحي آن در نرمافزار CATIA با پيروي كردن از ساختار زيستي انسان انجام پذيرفته است در اين راستا انحنا اطالعات سطح مقطع و ضخامت استخوانهاي دنده قفسه سينه انسان استخراج شده است سپس با در نظر گرفتن اطالعات زيسكتي مهرههاي سكتون فقرات انسكان فاصله هركدام از اجزاي تقويتكننده اين اسكلت خارجي نسبت ب ه بدن انسكان مشكخص شكده اسكت در ادامه با اسكتفاده از اطالعات زيستي موجود براي تقويتكننده نمونه يك گيرنده و حمايتكننده كه به ترتيب به منظور نگه داشتن و ايجاد يك پايه براي تقويت كننده طراحي شده است در گام بعدي هندسه ترسيمشده به محيط شب يهسازي انتقاليافته اسكت كه اين شبيهسازي در نرمافزار Abaqus Explicit انجامگرفته است بهمنظور بررسي مقاومت ساختار طراحيشده در محيط شكبيهسازي و در نظر گرفتن مؤلفههايي همچون مقاومت باال وزن پايين و قيمت ساختار طراحيشده از جنس كامپوزيت انتخاب شكد كه بهمنظور بررسي تغييرات جنس و جهت گيري الياف بكار رفته در شبيه سازي از الياف شيشه و الياف كربن آغشته به اپوكسي با جهتگيريهاي 4 43 و 4 4 درجه اسكتفاده شكده اسكت الزم به ذكر اسكت طراحي بگونهاي انجامپذيرفته كه سكيسكتم طراحي شده بر حسكب خطسير تعريف شده قابليت باز و بسته شدن را نيز داشته باشد پس از انجام شبيهسازيهاي ديناميكي از نوع فشار و ضربه كه در بازه زماني 1 4 ثانيه انجام پذيرفت نمونه اوليه اسكلتخارجي قفسه سينه نشان داد كه توانايي مقاومت و كاهش سرعت عامل خارجي را دارد به منظور بهبود بخشكيدن شرايط بر روي نمونه اوليه تغييراتي انجام شد كه نتايج جالب توجهي همچون كاهش سرعت تا رسيدن به حالت سككون و ايجاد سكرعت منفي در جسكم خارجي را نشكان داد كه اين مطلب بيانگر جذب نيرو توسط اسكلتخارجي و برگرداندن جسم خارجي است درنهايت با توجه به اطالعات بهدستآمده از نمونه اوليه اسكلت خارجي قفسه سينه انسان كه اگزوچ ست نام دارد توانايي مقابله و جذب نيروهاي خارجي را داشته و از قفسه سينه انسان محافظت مينمايد كلمات كليدي فناوريهاي تقويت انسكان تقويت نمودن اسكلت خارجي قفسه سينه نرمافزار كتيا نرمافزار آباكوس
چكيده انگليسي :
Design and simulation of a chest exoskeleton prototype Eissa Sahatimehr Sahatimehr e@yahoo com Date of Submission 22 08 2019 Pardis College mechanic group Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Mohammad Danesh danesh@cc iut ac irAbstractHuman Enhancement Technologies HET are technologies that take humans to a betterposition than they currently are As expected this science has several subcategories Oneof these subcategories that includes physical and functional discussions of humans isexoskeletons So far in exoskeletons studies most of the focus has been on moving andinteracting human organs with the environment such as the hands and feet On the otherhand the human chest contains a most vital organs of the person such as the liver lungs heart and etc Each of these organs in turn plays a decisive role in the life of an individual which it is important to protect them In this regard due to the gap in this area in the presentstudy for the first time an exoskeleton has been designed and simulated to protect the humanbody against external factors This designed exoskeleton is such as the second thorax of thehuman body Its design has been done in CATIA software by following the humanbiological structure In this regard the curvature cross section and thickness data of humanthoracic rib bones have been extracted Then by taking into account the biologicalinformation of the human spine vertebrae the distance between each elements of theaugmenter of this exoskeleton to the human body are determined Next using existing bio information the sample augmenter is designed to be a gripper and supporter designed tohold and form a base for the augmenter respectively The next step is to transfer the drawngeometry to the simulation environment which is done in Abaqus Explicite software Inorder to investigate the strength of the designed structure in the simulation environmentand to consider the Factors such as high strength low weight and price the designedstructure was made of composite material In order to study the impact of different materialsand orientation of the fibers used in the simulation fiberglass and carbon fiber with 0 90and 0 0 orientations that embedded in epoxy resin were used It should be noted that thesystem is designed in such a way that it can be opened and closed in accordance with thedefined trajectory After performing pressure and impact dynamical simulations over aperiod of 0 1 s the chest exoskeleton prototype showed that it was capable of resisting anddecelerating the external factor In order to improve the conditions the prototype ismodified that shows remarkable results such as slowing down to rest and creating anegative velocity in the external body indicating the absorption of force by the exoskeletonand return of the external body Finally based on the information obtained from the humanchest exoskeleton prototype which we called it ExoChest it has the ability to counteractand absorbed external forces and protect the human chest Keywords Human Enhancement Technologies Enhancement Exoskeleton Chest CATIA Software Abaqus Software
استاد داور :
مهدي سلماني تهراني، محمد سيلاني
