تصميم صفائح تثبيت طرفي العظم مع تقليل تأثير الحماية من الإجهاد باستخدام تحسين الطوبولوجيا

المؤلفون

  • DSc Dmitry Stepanenko جامعة بيلاروسيا التقنية الوطنية
  • Hanna Bileichyk جامعة بيلاروسيا التقنية الوطنية
  • Viktoryia Akhremchyk جامعة بيلاروسيا التقنية الوطنية
  • Iskandar Mudinov جامعة بيلاروسيا التقنية الوطنية
  • Eng. Denis Bodyak State enterprise “Science and Technology Park of BNTU Polytechnic
  • Heorhi Viarshyna State enterprise “Science and Technology Park of BNTU Polytechnic

الكلمات المفتاحية:

صفائح تثبيت طرفي العظم، تأثير الحماية من الإجهاد، تحسين الطوبولوجيا

الملخص

يعرض المقال تحليل تأثير الحماية من الإجهاد (SSE) في صفائح تثبيت طرفي العظم، وآثاره الضارة على شفاء كسور العظام والحلول الممكنة لتقليلها. لقد تبين أنه يمكن تقليل SSE باستخدام ألواح مصنوعة من مواد ذات معامل مرونة منخفض (سبائك التيتانيوم، والبوليمرات القابلة للامتصاص الحيوي، وما إلى ذلك) أو عن طريق تحسين شكلها الهندسي. يتم تحليل الاحتمال الأخير بطريقة أكثر تفصيلاً مع التركيز بشكل خاص على تحسين الطوبولوجيا (TO) كأداة تحسين جديدة نسبيًا تستخدم على نطاق واسع من قبل مجتمع الهندسة الطبية الحيوية. كمثال عملي، تم تطبيق TO باستخدام برنامج Comsol Multiphysics لحل مشكلة التصميم ثنائي الأبعاد صفائح تثبيت طرفي العظم. لقد تبين أن الصلابة الطولية للوحة المحسنة يمكن تقليلها بنسبة تصل إلى 84٪ مقارنة بالتصميم الأولي غير الأمثل اعتمادًا على قيمة التخفيض الموصوف للوزن المستخدم كقيد أثناء التحليل. يوضح التصميم الأمثل زيادة في الحد الأقصى لإجهاد فون ميزس، لكن التوزيع العام للضغوط يصبح أكثر اتساقًا مقارنة بالتصميم الأولي. يمكن تصنيع النموذج الأولي للصفيحة المحسنة بسهولة باستخدام القطع بالليزر أو آلة التفريغ الكهربائي للأسلاك.

التنزيلات

تنزيل البيانات ليس متاحًا بعد.

السير الشخصية للمؤلفين

  • DSc Dmitry Stepanenko، جامعة بيلاروسيا التقنية الوطنية

    Professor, Department “Design and Production of Instruments”, Belarusian National Technical University

  • Hanna Bileichyk، جامعة بيلاروسيا التقنية الوطنية

    Student, Department “Design and Production of Instruments”, Belarusian National Technical University

  • Viktoryia Akhremchyk، جامعة بيلاروسيا التقنية الوطنية

    Student, Department “Design and Production of Instruments”, Belarusian National Technical University

  • Iskandar Mudinov، جامعة بيلاروسيا التقنية الوطنية

    Director, State Enterprise “Science and Technology Park of BNTU “Polytechnic”

  • Eng. Denis Bodyak، State enterprise “Science and Technology Park of BNTU Polytechnic

    Engineer, State Enterprise “Science and Technology Park of BNTU “Polytechnic”,

  • Heorhi Viarshyna، State enterprise “Science and Technology Park of BNTU Polytechnic

    PhD Student, Department “Design and Production of Instruments”, Belarusian National Technical University

التنزيلات

منشور

2024-07-14

إصدار

مجلد 2 عدد 1 (2024): المؤتمر الدولي الثالث للهندسة الطبية الحيوية - الهندسة الطبية ودورها في تطوير الرعاية الصحية ICBME 2024-Damascus

القسم

المقالات