الاختبار الحاسوبي لفعالية استخدام مادة البوليمير المقوى بألياف الزجاج في تصميم أطراف الجري نوع Cheetah Foot

العناوين الأخرى

Computer testing of effectiveness of using glass-fibre-reinforced polymer in design of running limbs type cheetah foot

المؤلفون المشاركون

مرمر، زهير محمد سعيد
محسنة، ثريا جبران
إيناس صالح حسن
قدسي، لميس مصطفى

المصدر

مجلة جامعة دمشق للعلوم الهندسية

العدد

المجلد 38، العدد 2 (s) (30 يونيو/حزيران 2022)، ص ص. 70-84، 15ص.

الناشر

جامعة دمشق

تاريخ النشر

2022-06-30

دولة النشر

سوريا

عدد الصفحات

15

التخصصات الرئيسية

الطب البشري

الملخص AR

إن الأطراف الاصطناعية التقليدية تقدم سرعات ثابتة أو متحكم بها للمبتورين، و لكن بسبب وجود فئة كبيرة من الشباب و الأطفال المبتورين و خاصة في البلدان النامية و بلدان الحروب و بهدف الحفاظ على صحتهم النفسية و لياقتهم الجسدية، كان اهتمامنا لجعل المبتورين قادرين على القفز و الركض لمسافات كبيرة و بشكل أقرب ما يمكن للحالة الطبيعية باستخدام طرف اصطناعي ذو تصميم مناسب من حيث الوزن و قوة التحمل و التكلفة و هو الهدف الرئيسي من هذا البحث.

تصمم أقدام الفهد الاصطناعية عادة من البوليمير المقوى بألياف الكربون و الذي يعرف بقدرته الكبيرة على تحمل الأوزان الدورية المطبقة عليه، و لكن بسبب عملية تصنيعه المعقدة و سعره المرتفع و الذي ينعكس على سعر الطرف بأكمله عملنا في هذه الدراسة على اختبار إمكانية تصميم الطرف من مواد أخرى أقل سعرا و أقل تعقيدا في عملية تصنيعها و بذات الوقت تملك قوة عالية و وزن منخفض لا بأس بهما أمام ألياف الكربون، و هي مادة البوليمير المقوى بألياف الزجاج GFRP.

إذ قمنا بتصميم نموذج عددي لطرف الفهد الاصطناعي باستخدام SOLIDWORKS 2016 x64 Edition لمبتور كتلته kg 70 و بطول cm 190 و عمره 24 عاما تعرض لبتر سفلي من تحت الركبة أحادي الجانب ثم حولنا النموذج لشبكة من العناصر المنتهية و بعد التأكد من جودة الشبكة و صحة النموذج العددي.

اختبرناه نوعي اختبار، الأول يحدد مقدار الوزن الذي يستطيع تحمله قبل أن ينهار باستخدام التحليل الستاتيكي و الاختبار الثاني هو اختبار التعب و الذي نستطيع من خلاله تحديد العمر الافتراضي للطرف المصمم.

وجدنا أنه و باستخدام مادة ألياف الزجاج نوع S2 مع بوليمير الإيبوكسي يمكن الحصول على طرف جري خفيف الوزن و ذو قوة عالية و بتكلفة مقبولة و له عمر افتراضي جيد.

الملخص EN

Traditional prosthetics provide constant or controlled speeds for amputees, but due to the presence of a large group of young people and amputees, especially in developing countries and countries of war, and in order to preserve their mental health and physical fitness, our interest was to make the amputees able to jump and run for great distances and closer to normal through using a prosthesis with an appropriate design in terms of weight, durability and cost, which is the main objective of this research.

cheetah feet prosthetic are usually designed from carbon fiber reinforced polymer, which is known for its great ability to bear the periodic weights applied to it, but due to its complex manufacturing process and high price, which is reflected in the price of the entire limb, we worked in this study to test the possibility of designing the limb from other materials that are less expensive and less complex.

In the process of manufacturing it, and at the same time, it has a high strength and low weight in comparison to carbon fibers, which is a glass fiber reinforced polymer (GFRP).

We designed a numerical model of a Cheetah foot prosthetic using SOLIDWORKS 2016 x64 edition for an amputee of mass 70 kg, length of 190 cm, and a 24-year-old who was subjected to a unilateral lower knee amputation.

then, we transformed the model into a mesh of finite elements then after ensuring the quality of the mesh and the validity of the numerical model.

we tested it with two types of tests, the first one determines how much weight can it withstand before it collapses using static analysis, the second test is the fatigue test by which we can determine the life span of the designed prosthesis.

we found that by using s2 glass fiber material with epoxy polymer it is possible to obtain a running prosthesis that is lightweight, has high strength, is affordable and has a good lifespan.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

محسنة، ثريا جبران وإيناس صالح حسن وقدسي، لميس مصطفى ومرمر، زهير محمد سعيد. 2022. الاختبار الحاسوبي لفعالية استخدام مادة البوليمير المقوى بألياف الزجاج في تصميم أطراف الجري نوع Cheetah Foot. مجلة جامعة دمشق للعلوم الهندسية،مج. 38، ع. 2 (s)، ص ص. 70-84.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1513547

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

محسنة، ثريا جبران....[و آخرون]. الاختبار الحاسوبي لفعالية استخدام مادة البوليمير المقوى بألياف الزجاج في تصميم أطراف الجري نوع Cheetah Foot. مجلة جامعة دمشق للعلوم الهندسية مج. 38، ع. 2 (عدد خاص) (2022)، ص ص. 70-84.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1513547

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

محسنة، ثريا جبران وإيناس صالح حسن وقدسي، لميس مصطفى ومرمر، زهير محمد سعيد. الاختبار الحاسوبي لفعالية استخدام مادة البوليمير المقوى بألياف الزجاج في تصميم أطراف الجري نوع Cheetah Foot. مجلة جامعة دمشق للعلوم الهندسية. 2022. مج. 38، ع. 2 (s)، ص ص. 70-84.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1513547

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

العربية

الملاحظات

يتضمن مراجع ببليوجرافية : ص. 83-84

رقم السجل

BIM-1513547