تعیین خواص ساختاری هایپرویسکوالاستیک ماده uhmwpe بکار رفته درپروتز پرودیسک با استفاده از روش کوپل المان محدود-بهینه سازی بر مبنای مدل مونی ریولین

انتخاب ماده مناسب در ساختار پروتزها همراه با خواص مکانیکی مطلوب جهت کاهش سایش و افزایش طول عمر پروتز بسیار حائز اهمیت است. هدف از این تحقیق تعیین خواص ساختاری ماده پلی اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا با استفاده از روش کوپل المان محدود و الگوریتم بهینه سازی و همچنین تحلیل و ارزیابی تنش فون مایسز در پروتز پرودیسک همراه با خواص مکانیکی حاصل، شامل خواص هایپرالاستیک و ویسکوالاستیک است. یک مدل دو بعدی المان محدود از ماده پلیمری با خواص مکانیکی ویسکوالاستیک و هایپرالاستیک در نرم افزار اباکوس تعیین و مورد شبیه سازی و تحلیل قرار می گیرد. خواص مکانیکی مدل در طی یک فرایند بهینه سازی به روش الگوریتم بهینه سازی تبرید با هدف ایجاد انطباق بین نمودارهای آسودگی تنش حاصل از هر مرحله شبیه سازی و تست های آزمایشگاهی، استخراج می شود. نتایج حاصل از این پژوهش رفتارهای بهینه به دست آمده از طریق المان محدود بر مبنای مدل مونی ریولین را نشان می دهد. سپس پارامترهای خواص مواد بدست آمده در ساختار یک مدل سه بعدی از پروتز پرودیسک به منظور ارزیابی توزیع تنش فون مایسز تحت بار فشاری 6/73 نیوتن بکار گرفته می شود. حداکثر مقدار تنش در پروتز با در نظر گرفتن خواص هایپرویسکوالاستیک مدل مونی ریولین برای بخش بالایی پروتز از جنس کروم کبالت برابر با mpa 429 و برای بخش پایینی پروتز از جنس تیتانیوم mpa 35 و هسته مرکزی پلیمری پروتز mpa 936 می باشد.