مدل سه فازی بافت نرم جهت شبیه سازی مکانیک بیولوژیکی دیسک بین مهره ای

در راستای مطالعات مکانیکی بیولوژیکی به عنوان یکی از زیر ساختارهای مهم علوم مهندسی بافت، دراین مقاله به مدلسازی ترکیبی المان محدود دیسکهای بین مهره ای به مثابه یک بافت نرم متخلخل اشباع شده پرداخته شده است. لذا ابتدا عطف به قوانین حاکم بر مکانیک محیطهای پیوسته، روابط حاکم بر مدل سه فازی دیسکهای بین مهره ای استخراج شده است. سپس با استفاده از روش باقیمانده وزنی گلرکین، فرمولبندی المان محدود استخراج و با بهره گیری ازروشهای نیومارک و بازگشتی اویلر، روابط غیر خطی حل گردیده است. در نهایت به جهت صحه گذاری مدل ریاضیاتی، نتایج مدل یک بعدی با نتایج تحلیلی دکتر سیمون و دکتر سان و همچنین اطلاعات آزمایشگاهی دکتر رست مقایسه گردیده است. نتایج مبین قابلیت مدل ریاضیاتی جهت استفاده در مطالعات بیومکانیکی در قبال بارگذاریهای مختلف مکانیکی و الکتروشیمیایی است و لذا می توان بر پایه این مدل به بررسی بیومکانیک مهندسی بافت دیسکهای بین مهره ای در طرح ریزی فرایند کشت سلولی پرداخت.

کلیدواژه ها:

المان محدود ، مکانیک بیولوژیکی ، تئوری محیطهای متخلخل ، دیسک بین مهره ای