تحلیل تجربی، آنالیز حساسیت و بهینه سازی تاثیر پارامترهای زاویه رأس و زاویه مارپیچ مته بر روی رفتار دما در فرایند سوراخکاری استخوان کورتیکال

نوع مقاله : پژوهشی کامل

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی اراک

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران.

3 دانشیار مهندسی مکانیک / دانشگاه اراک

چکیده

در این پژوهش با درنظر گرفتن زاویه مارپیچ و زاویه رأس مته به عنوان مهمترین فاکتورهای هندسی مته و با استفاده از روش طراحی آزمایش‌ها بر مبنای روش سطح پاسخ، رفتار دما و نکروز حرارتی در سوراخکاری استخوان بررسی شده است. بدین منظور ضمن انجام آزمایش‌های تجربی بر روی استخوان کورتیکال ران تازه گاو یک معادله رگرسیون خطی مرتبه دوم برای رفتار دما استخراج گردیده و از دقت آن اطمینان حاصل شده است. با استفاده از روش تحلیل حساسیت آماری سوبل، میزان تأثیر دقیق هریک از پارامترهای ورودی زاویه رأس و زاویه مارپیچ بر خروجی دما به دقت بررسی شده است. همچنین با استفاده از روش بهینه سازی درینگر کمترین مقدار دمای ایجاد شده در بازه تغییر فاکتورهای ورودی فرآیند ارائه گردیده است. نتایج نشان می دهند کمترین دمای ایجاد شده در بافت استخوان در زاویه رأس 90 و زاویه مارپیچ 27 درجه حاصل می‌گردد. همچنین با افزایش زاویه رأس و کاهش زاویه مارپیچ دمای ایجاد شده در بافت استخوان در فرآیند سوراخکاری افزایش می‌یابد. همچنین تغییرات دما حساسیت بیشتری به تغییرات زاویه مارپیچ نسبت به زاویه رأس مته دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات