حل اجزاء محدود و بهينه سازي طرح هندسي پروتز جانشين زانوي انسان

تجربه از دست دادن یك عضو بسیار دردناك و تلخ می باشد. درك كامل این حس تنها زمانی میسر خواهد شد كه فرد یك عضو خود را از دست بدهد. چاقی و بیشتر شدن عمر متوسط تعداد كاشت های پروتز جایگزین زانو را افزایش داده است . به دلیل بالا رفتن امید به زندگی و همچنین پایین رفتن سن افراد پذیرنده این گونه پروتزها، عمر قابل انتظار این گونه پروتزها می بایستی افزایش یابد. از این رو برای بهبود كیفیت آنها تحقیقت بسیاری در حال انجام می باشد تا بتواند عمر مفید آنها را به قدری افزایش دهد كه فرد بیمار نیازمند جراحی های مكرر بعدی برای تعویض و ترمیم پروتز آسیب دیده نباشد. در این تحقیق یك نمونه واقعی از پروتز جایگزین زانو (TKR) ، قبل از جراحی مورد بررسی قرار گرفته است. پروتز مورد نر به دلیل پیچیدگی هندسی، توسط دستگاه اندازه گیری مختصات كه نمونه ای از اسكنرهای سه بعدی تماسی هستند با ایجاد ابر نقطه ای با دقت بالا مدل سازی شده است. مدل موردنظر به روش المان محدود و با نرم افزار انسیس ورك بنچ شبیه سازی و مورد تحلیل استاتیكی غیرخطی قرار گرفته است. در این شبیه سازی، عملكرد مكانیكی پروتز در موقعیت های گوناگون بارگذاری و در بحرانی ترین حالت از موقعیت های مختلف پیاده روی، بالا رفتن از پله، بلند شدن از صندلی، دو زانو ایستاده و چمپاتمه زدن، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با اراده مدل جدید تیبیال و تیبیال ترای موفق به طراحی هندسی بهینه جهت كاهش تنش، شده است.