این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۷، شماره ۹، صفحات ۳۹۷-۴۰۸
عنوان فارسی بررسی رفتار مکانیکی داربست های متخلخل بکار رفته در مهندسی بافت استخوان با استفاده از مدل سازی میکرومکانیکی
چکیده فارسی مقاله در سال‌های اخیر استفاده از داربست‌های متخلخل برای ترمیم بافت‌های آسیب دیده استخوانی افزایش یافته است. از آنجایی که بدست آوردن خواص مکانیکی اینگونه داربست‌ها با استفاده از روش‌های آزمایشگاهی بسیار زمان‌بر و پرهزینه است، محققان زیادی مطالعات خود را معطوف روش‌های ریاضیاتی در این زمینه نموده‌اند. اما بررسی دقیق مقالات مربوطه مشخص می‌سازد که اکثر مدل‌های ارائه شده براساس روش اجزای محدود بوده و کمتر به صورت تئوری به این موضوع پرداخته شده است. در این مقاله روش‌های میکرومکانیکی مختلف برای بدست آوردن خواص الاستیک مؤثر داربست‌های استخوانی ارائه شده‌اند و از آنها برای بررسی خواص مکانیکی داربست‌های مختلف، شامل داربست‌های استخوانی سرامیکی و کامپوزیتی، استفاده شده است. مدل‌سازی داربست‌های سرامیکی به صورت تک مقیاسه و مدل‌سازی داربست‌های کامپوزیتی به صورت چند مقیاسه انجام گرفته است. همچنین به دلیل کاربرد گسترده ماده هیدروکسی آپاتیت در ساخت داربست‌های استخوانی، در ادامه این پژوهش خواص مکانیکی داربست‌های هیدروکسی آپاتیتی در تخلخل‌های مختلف با روش‌های ارائه شده بدست آمده است. نتایج نشان می‌دهند که مدل‌های دیوی، خودسازگاری و دیفرانسیلی، به ترتیب، دارای بیشترین دقت در محاسبه مقدار مدول یانگ این داربست‌ها در محدوده تخلخل‌های زیر 30 درصد، 30 تا 60 درصد و بالای 60 درصد هستند. همچنین روش خودسازگاری تخمین مناسبی از مقدار ضریب پواسون داربست‌های هیدروکسی آپاتیتی در تخلخل‌های مختلف ارائه می‌دهد. با بدست آوردن مقادیر خواص مکانیکی داربست‌ها در تخلخل‌های مختلف با استفاده از این مدل‌ها و استفاده از تحلیل‌های آماری، رابطه ریاضی میان درصد تخلخل و خواص مکانیکی آنها (مدول یانگ و ضریب پواسون) بدست آمده است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Investigation of the mechanical properties of the porous scaffolds used in bone tissue engineering by means of micromechanical modeling
چکیده انگلیسی مقاله The use of porous scaffolds for repairing the damaged bone tissues has been increased in recent years. As exploration of the mechanical properties of the scaffolds on the basis of experiments is time consuming and uneconomic, mathematical models are increasingly being introduced into the field, but most of them rely on finite element method and theoretical studies are rarely found in the literature. In this paper, different micromechanical models are presented for obtaining the effective elastic properties of bone scaffolds. Using these models, the mechanical properties of different scaffolds, including ceramic and composite bone scaffolds, are investigated. Single scale and multi-scale modeling approaches are used to simulate the ceramic and composite scaffolds, respectively. Furthermore, because of the wide application of hydroxyapatite in fabrication of bone scaffolds, the mechanical properties of hydroxyapatite scaffolds in different porosities are obtained in the current study by means of the presented methods. Results show that Dewey, self-consistent and differential schemes are the best methods in calculation of the value of Young's modulus of these scaffolds in porosity ranges of less than 30 %, 30 to 60 % and more than 60 %, respectively. Moreover, self-consistent scheme gives good estimation of the value of Poisson's ratio of hydroxyapatite scaffolds in different porosities. By obtaining the values of the mechanical properties of the scaffolds in different porosities by these models and using the statistical analysis, the mathematical relationship between the porosity and the mechanical properties of this kind of scaffolds (Young's modulus and Poisson's ratio) is obtained.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله سید میثاق ایمانی | seyyed misugh
دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل (Babol noshirvani university of technology)

سید محمود ربیعی | seyed mahmoud
دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل (Babol noshirvani university of technology)

علی معظمی گودرزی | moazami goodarzi
استادیار عضو هیئت علمی دانشگاه نوشیروانی بابل

مرتضی دردل |
دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل (Babol noshirvani university of technology)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_17494_b9b2c3dc651cf313d2ed4eca565cadf5.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-458731.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