این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۶، شماره ۹، صفحات ۴۷-۵۶
عنوان فارسی مطالعه‌ی تحلیلی و عددی رفتار مکانیکی بافت کبد در بارگذاری فشار تکمحوره
چکیده فارسی مقاله این مقاله به مطالعه و تدوین مدل ساختاری مناسب برای توصیف رفتار مکانیکی بافت کبد می‌پردازد. برای این منظور تغییرشکل بافت کبد در آزمون فشار تک‌محوره، بر اساس دو مدل ساختاری هایپرالاستیک و هایپرویسکوالاستیک، به ازای دو نرخ کرنش متفاوت، به‌صورت تحلیلی و عددی مطالعه و بررسی شده است. مدل‌ها بر پایۀ تابع انرژی چندجمله‌ای استخراج و ضریب‌های معادلۀ ساختاری با استفاده از برازش نمودار تنش-کرنش حاصل از این دو مدل بر نتایج تجربی موجود، به‌دست آمده‌اند. هم‌چنین برای تعیین رفتار بافت در شرایط بارگذاری دیگر، مدل‌ها برای بارگذاری کشش تک‌محوره و برش نیز بررسی شده‌اند. شبیه‌سازی‌های عددی با استفاده از نرم‌افزار آباکوس، که هر دو مدل در آن به‌صورت پیش‌فرض وجود دارند، انجام شده‌اند. به‌منظور اعتبارسنجی روش‌های نظری، نتایج حل تحلیلی و شبیه‌سازی اجزای محدود با یکدیگر و هم‌چنین با داده‌های تجربی موجود مقایسه شد. بررسی نتایج نشان می‌دهد حل تحلیلی و شبیه‌سازی عددی انجام شده برای پیش‌بینی رفتار بافت کبد، تقریباً بر هم منطبق و به‌علاوه در مقایسه با نتایج تجربی، از دقت خوبی برخوردار بوده و مدل‌ها دارای پایداری قابل قبولی هستند. آن‌گاه اثر ضریب اصطکاک بین نمونه و صفحۀ فشارنده بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهند با افزایش ضریب اصطکاک، تنش ایجاد شده افزایش می‌یابد. بنابراین پیش‌بینی دقیق‌تر رفتار بافت مستلزم انتخاب صحیح ضریب اصطکاک است. معادله‌های ساختاری انتخاب شده برای پیش‌بینی رفتار کبد، به‌دلیل غیرصفر بودن تمامی ثابت‌های مادی، در مقایسه با پژوهش‌های مشابه برای بافت‌های دیگر، از لحاظ ریاضی پیچیده‌تر بوده و حل تحلیلی آن چالش‌ و نوآوری اصلی این مقاله به‌شمار می‌رود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Analytical solution and numerical simulation of the liver tissue behavior under uniaxial compression test
چکیده انگلیسی مقاله This paper deals with studying and developing a proper constitutive model for liver tissue. For this purpose, deformation of liver in uniaxial compression, for two different strain rates, is analytically and numerically studied, based on both hyperelastic and hyperviscoelastic constitutive models. Both of the models are based on a polynomial-form energy function. The stress-strain curves, for uniaxial compression, obtained from these models, have been fitted to the existing experimental data to determine the model coefficients. Moreover the models are examined in uniaxial tension and pure shear loadings. ABAQUS commercial software, in which both of the models are available, has been used for numerical simulations. Then, to evaluate the computational analyses, analytical and numerical results have been compared with each other and also with the existing experimental data. The results show that the presented analytical solution and FE simulation are very close together and also both are accurate enough, compared with the experimental data and an acceptable stability is observed. Furthermore the effect of friction coefficient between the sample and the compressing plate in uniaxial compression test has been investigated. FE simulation results show that the stress will increase with increasing friction coefficient. This implies that friction coefficient must be carefully selected to accurately describe the tissue’s response. Compared with previously published researches on other tissues, the constitutive models adopted here to predict liver behavior is mathematically more complex due to non-zero material constants. Analytical solution of these constitutive models is, in fact, the main challenge and innovation of this paper.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله زهرا متین قهفرخی | matin ghahfarokhi
دانشجوی دکترا دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی مکانیک
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی اصفهان (Isfahan university of technology)

مهدی مقیمی زند | moghimi zand
عضو هیأت علمی دانشگاه تهران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشکده مکانیک
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تهران (Tehran university)

مهدی سلمانی تهرانی | salmani tehrani
استادیار - دانشگاه صنعتی اصفهان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی اصفهان (Isfahan university of technology)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_15204_a16976e75b140c60cab620dfcd543a8c.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-227201.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات