بهينه‌سازي تثبيت‌كننده زند زبرين كامپوزيتي با رهيافت مكانيك آسيب پيوسته

با افزايش كاربرد كامپوزيت‌ها در پزشكي، استفاده از كامپوزيت‌هاي زيست سازگار الياف كوتاه به عنوان تثبيت كننده‎ استخوان شكسته شده جاي خود را نيز باز كرده است. در اين مقاله با استفاده از مكانيك آسيب يك تثبيت كننده كامپوزيتي براي شكستگي ناحيه مچ دست -شكستگي زند زبرين يا ديستال راديوس- براي به تعويق انداختن شكست در تثبيت كننده بهينه‌سازي مي‌شود. براي مدل‌سازي رفتار تثبيت كننده، از يك مدل با دو مرحله همگن‌سازي و همچنين آسيب پيوسته لمتر براي پيش بيني آسيب استفاده مي‌شود. در اين مدل‌سازي از همگن سازي موري-تاناكا براي همگن كردن مدول سختي دانه‎‎ها و از مدل وويت براي همگن‎سازي كامپوزيت سود برده مي‌شود. الگوريتم معرفي شده براي پياده‌سازي عددي مدل دو مرحله‌اي همگن‌سازي به راحتي مي‌تواند براي پيش‌بيني شكست در ساير كامپوزيت‌هاي الياف كوتاه نيز مورد استفاده قرار گيرد. پس از راستي‌آزمايي مدل ارائه شده در يك تثبيت كننده معتبر، به بهينه‌سازي شكل هندسي اين تثبيت كننده پرداخته مي‌شود. نتايج پژوهش نشان مي‌دهد مدل ارائه شده؛ يك مدل كارآمد براي پيش‌بيني شكست در پلاك‌هاي كامپوزيتي الياف كوتاه است و مي‎توان از اين مدل براي بهينه‌سازي تثبيت كننده‎ها بدون آزمون‌هاي باليني و تجربي استفاده كرد.