Photoelastic and finite element stress analysis of vertbrae

العناوين الأخرى

دراسة المرونة الضوئية لتحليل الإجهاد في الفقرة

المؤلفون المشاركون

Hasan, Jamal A.
Abd al-Razzaq, Ali Q.
Abbas, Sadiq J.

المصدر

مجلة الكلية الإسلامية الجامعة : مجلة علمية فصلية محكمة

الناشر

الجامعة الإسلامية في النجف الأشرف

تاريخ النشر

2016-04-30

دولة النشر

العراق

عدد الصفحات

13

التخصصات الرئيسية

الفيزياء

الملخص العربي

تم في هذه الدراسة تحليل الاجهادات في الفقرة القطنية باستخدام كل من تقنية الاستقطاب الضوئي وطريقة العناصر المحددة باستخدام برنامج (الانسز).

تم تسليط حمل (قوى) مماثلة لما هو موجود و مسلط في الحالة الطبيعية عند الانسان.

تم تكوين نموذج على شكل ثنائي و ثلاثي الأبعاد باستخدام برنامج الاوتوكاد).

الأبعاد التي رسمت تم ارسالها لجهاز التقطيع CNC لتقطيع لوحة البولي كاربونات بعد تقطيع النماذج تم وضعها في جهاز الاستقطاب الضوئي وتسليط قوى الى حد ۱۵۰۰ ن.

تم حساب الأهداب الظاهرة و من ثم حساب الاجهادات التي تولدت في أماكن مختلفة من الفقرة.

وجد أن اعلى الاجهادات تركزت في منطقة العليا السطحية من جسم الفقرة يجهد كبير عمودي وجهد القص.

وجد في جسم الفقرة خاصية حمل الوزن لتساعد في حمل وزن اعلى الجسم و بمساعدة العضلات أيضا.

التحليل الرياضي باستخدام طريقة العناصر المحددة أعطت نتائج مشابهة لما تحصل في العمل بتقنية الاستقطاب الضوئي.

الملخص الإنجليزي

In this study, both the photoelastic, as well as the finite element methods, are used to study the stress distribution within human vertebrae (L4) under forces similar to those that occur during normal life.

Two & three dimensional models of vertebrae were created by the software AutoCAD [1].The coordinates obtained were fed into a computer numerical control (CNC) machine to fabricate the models from photoelastic sheets.

Completed models were placed in a transmission polariscope and loaded with static force (up to 1500N).

Stresses can be quantified and localized by counting the number of fringes.

In both methods the Principle stresses were calculated at different regions.

The results noticed that the maximum von-mises stress on the area of the extreme superior vertebral body surface and the facet surface with high normal stress (σ) and shear stress (τ).

The facets and other posterior elements have a load-bearing function to help support the weight of the upper body and anything that it carries, and are also acted upon by spinal muscle forces.

The numerical FE results have been compared with the experimental method using photoelasticity which shows good agreement between experimental and simulation results.

نوع البيانات

أوراق مؤتمرات

رقم السجل

BIM-1316841

• APA
• MLA
• AMA