بررسی پایداری دستگاه ثابت کننده خارجی یک طرفه موتوردار طراحی شده جهت رفع فقدان استخوانی در حالت دینامیکی با استفاده از شبیه سازی المان محدود
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری تخصصی، گروه مهندسی مکانیک، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران
4 استادیار، دانشگاه علوم پزشکی، شیراز، ایران
5 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران
doi
10.22034/ijme.2022.159959چکیده
همراستا نمودن استخوانهای شکسته شده با استفاده از ثابت کننده خارجی یکطرفه استخوان، امروزه رواج یافته است، ولی تنظیم آنها برای نگه داشتن تکههای استخوان از چهار ناحیه و جابجایی آنها با شل نمودن پیچها به منظور استخوان سازی موجب بروز خطا و در نتیجه موجب مشکلات متعدد میگردد. هدف از تحقیق حاضر، اطمینان از پایداری و استحکام دستگاه ثابت کننده خارجی یک طرفه استخوان مجهز به چهار موتور میباشد که قادر است با استفاده از موتورها تکههای استخوان را از چهار ناحیه بدون خطا و با دقت مطلوب جابجا کند. این دستگاه در نرمافزار سالیدورکز طراحی میگردد. سپس، با استفاده از روش تحلیل المان محدود در نرمافزار انسیس، شبیهسازیها و تحلیلهای دستگاه انجام میشود. نتایج شبیهسازیها در حالت دینامیکی در مدت زمان 1 ثانیه، اعمال نیروهای فشاری 150نیوتنی و 130 نیوتنی و اعمال نیروی 150 نیوتنی خمش هشت نقطهای، پایداری دستگاه را تایید مینماید و با اعمال گشتاور پیچشی 8 نیوتنمتری، دستگاه همچنان پایداری خود را حفظ مینماید. نتایج نشان میدهد که دستگاه طراحی شده از پایداری، صلبیت و استحکام لازم جهت ثابت نگه داشتن استخوان برخوردار است. علاوه بر این، این دستگاه میتواند تکههای استخوان را به صورت دقیق با استفاده از واحد کنترل الکترونیکی موتورها بهمنظور استخوانسازی جابجا کند. بنابراین، ساخت و استفاده از دستگاه در جراحیهای ارتوپدی توصیه میشود.