مروری بر مدل سازی زانو با کاربرد روش المان محدود

هادی راحمی، hadi rahemi phd student, department of biomedical physiology and kinesiology, simon fraser university, burnaby,دانشجوی دکتری دانشگاه سیمون فریزر، دپارتمان کیزیولوژی و بیومدیکال، بورنابی، کانادا سید کمال الدین مصطفوی، s.kamal mostafavi phd student, mechanical and materials engineering, university of western ontario, london, ontario, cدانشجوی دکتری دانشگاه وسترن اونتاریو، دپارتمان مهندسی مواد و مکانیک، لندن، اونتاریو، کانادا فاطمه اسفندیارپور، fateme esfandiarpour assistant professor, school of rehabilitation, jundishapour ahvaz university of medical science, ahvاستادیار دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، دانشکده توانبخشی ، اهواز، ایران محمد پرنیان پور، mohammad parnianpour professor, school of mechanical engineering, sharif university of technology, tehran, iranمعین دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی مکانیک، تهران، ایران ابوالفضل شیرازی عدل، abolfazl shirazi-adl professor, department of mechanical engineering, école polytechnique, montreal, quebec, canada.استاد پلی تکنیک اکول، بخش مهندسی مکانیک، مونترال، کبک، کانادا

Abstract(in Persian; no English abstract is available)

زمینه و هدف: مفصل زانو به دلیل حرکات و بارهای زیادی که در طی انواع فعالیت های روزمره، شغلی و ورزشی بر آن تحمیل می شود، در معرض خطر بالای صدمات و دژنراسیون است. استئوآرتریت و آسیب های لیگامانی اغلب سبب بروز درد و کاهش سطح فعالیت های فرد می گردد که این امر خود هزینه های انسانی واقتصادی هنگفتی را بر جوامع تحمیل می کند. از این رو برای سال های متمادی مطالعه بیومکانیک مفصل زانو همواره مورد توجه محققین زیادی بوده است. هدف اصلی این تحقیقات شناخت بهتر عملکرد مفصل زانوی سالم و آسیب دیده است. بطوریکه عمده روش های پیشگیری از آسیب و درمان بر اساس همین تحقیقات بنا شده است. روش بررسی: بدلیل مشکلات، محدودیت های عملی و اخلاقی همچنین هزینه هنگفت انجام مطالعات تجربی بر روی زانوی زنده و جسد استفاده از مدل‏سازی ریاضی به روش المان محدود ابزار کارا، قوی و مکملی برای بررسی بیومکانیک مفصل زانو است. یافته ها: مزیت روش المان محدود در بررسی بیومکانیک مفصل مقاوم بودن آن برای تلفیق نمودن هندسه سه بعدی مفصل زانو، قیود پیچیده و شرایط بارگذاری، همچنین موادی با ویژگی‏های غیر خطی و ناهمگن است. نتیجه گیری: در این مقاله با مرور مطالعات مهمی که با روش المان محدود به بررسی بیومکانیک زانو پرداخته اند و بحث پیرامون عمده نتایج آنها به ترسیم چشم انداز آتی در بررسی بیومکانیک مفصل زانو مبادرت شده است.