مشخصه یابی قرنیه انسان با بکار بردن مدل ناهمسانگرد تقویت شده با فیبر توسط روش اجزاءمحدود معکوس | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| دوره 19، شماره 65، تابستان 1400، صفحه 63-80 اصل مقاله (2.35 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله مکانیک | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2021.21358.1961 | ||
| نویسندگان | ||
| میلاد مهدیان1؛ علیرضا سیف زاده* 1؛ علی مختاریان2؛ فریده درودگر3 | ||
| 1گروه مهندسی پزشکی، واحد خمینی شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی شهر، اصفهان، ایران | ||
| 2گروه مکانیک، واحد خمینی شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی شهر، اصفهان، ایران | ||
| 3بنیان گذار و مشاور، مرکز تحقیقات بیمارستان چشم نگاه، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| هدف از این مطالعه، پیش بینی پاسخ گذار بافت قرنیه انسانی با استفاده از مدل ساختاری متناسب با رفتار بیومکانیکی آن می باشد. برای این منظور تغییرشکل بافت قرنیه انسان توسط آزمون کشش تکمحوره، به ازای سه نرخ کرنش متفاوت (سرعت های بارگذاری 1، 5 و 10 میلیمتر بر دقیقه)، بررسی شد. در این مطالعه تعداد 8 پارامتر مواد مدل ساختاری ناهمسانگرد تقویت شده با فیبر هایپرویسکوالاستیک، با زوایای مختلف فیبرها با استفاده از کوپل اجزاء محدود-بهینهسازی و دادههای آزمایشگاهی بدست آمد. این مدل پراکندگی فیبرها را به همراه تغییر جهت آنها در طول مدت بارگذاری و همچنین رفتار غیر خطی تغییر شکل محدود بافت را به همراه خاصیت ویسکوالاستیک ذاتی ماتریس زمینه در نظر میگیرد. با افزایش و کاهش پارامترهای مواد بهینه شده، تأثیر هر پارامتر بر روی پاسخ نمونهها در شبیهسازی تست کشش بررسی شد. افزایش نرخ کرنش باعث افزایش سفتی نمونههای تحت آزمایش شده که این سفت شدن در قسمت انتهایی پاسخ بافت در نرخ کشش آهستهتر (1 میلیمتر بر دقیقه)، قابل توجه بوده و با افزایش نرخ کرنش (5 و 10 میلیمتر بر دقیقه)، این افزایش سفتی به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. در پایان رفتار مدل و ارتباط آن با ریز ساختارشان، از قبیل فیبرهای کلاژنی، مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی نتایج نشان میدهد که شبیهسازی عددی انجام شده برای پیشبینی رفتار بافت قرنیه در مقایسه با نتایج تجربی تقریباً بر هم منطبق و از دقت خوبی برخوردار بوده و مدل دارای پایداری قابل قبولی هست. | ||
| کلیدواژهها | ||
| قرنیه؛ تست کشش؛ بهینه سازی؛ تقویت شده با فیبر؛ هایپرویسکوالاستیک؛ سفت شدن | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,816 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 547 |
||
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 724 |
| تعداد مقالات | 10,459 |
| تعداد مشاهده مقاله | 73,378,970 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 64,738,997 |