تمت مناقشة رسالة الماجستير الموسومة”التحليل العملي والعددي لقدم صناعي مصنوع من مواد مركبه”
للطالب حسن سعد محمد المصلحي في قسم الميكانيك بكلية الهندسة/جامعة بغداد وقد اشرف على إعداد الرسالة الاستاذ المساعد الدكتور مجيد حبيب فيض الله وتألفت لجنة المناقشة من الاستاذ الدكتور محسن جبر جويج (رئيسا) ,الاستاذ المساعد الدكتور احمد عبد الحسين علي (عضوا) والاستاذ المساعد الدكتور فتحي عبد الصاحب الشماع (عضوا) بعد امتحان لجنة المناقشة الطالب في محتويات الرسالة,قررت اللجنة منح الطالب شهادة الماجستير
ملخص بحث الطالب هو كالآتي:
هذه الرسالة تتعلق بتطوير نوعين من المواد المركبة يمكن استخدامها في تصنيع الأقدام الصناعية للوصول الى التصميم الأمثل بتكلفة واطئة وتكون مقبولة الخواص الميكانيكية. حيث تلقى دراسة خشب النخيل وتأثيرها على الخواص الميكانيكية للبولي ايثلين القليل من الاهتمام من قبل الباحثين . وقد تم تحقيق الخصائص الميكانيكية للمواد المركبة الداخلة في تصنيع هذه الأقدام من خلال أختبارات الشد والصدمة. وقد تبين أن معامل يونغ للأقدام الصناعية المصنعة من 40% بولي ايثيلين عالي الكثافة (HDPE) والتي تكون ممزوجة بخشب النخيل بمقدار 60% (DPW) زاد بشكل ملحوظ إلى حوالي 80%مقارنة مع تلك القيم من الأقدام الصناعية المصنعة من نوع (HDPE) النقي. وعلاوة على ذلك تم تحسين المنتج حيث تأكد ذلك في نهاية المطاف حيث زاد الى الضعف أعلى من المنتج المصنع من (HDPE) النقي, وكذلك فأن الأستطالة عند الكسر وتأثير الطاقة انخفضت بشكل ملحوظ. من ناحية أخرى لوحظ انه عند إضافة 10% من البولي اثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE) إلى HDPE) 90% ) أدى الى زيادة الاستطالة عند الكسر إلى 27% مقارنة مع تلك القيم من (HDPE) النقي، بينما حصل انخفاض في الأجهاد الأقصى وأجهاد الخضوع.
الغرض من هذه الرسالة هو إجراء عدة تغييرات على تصميم قدم صناعية جديدة لمحاكاة القدم الطبيعية للإنسان للوصول الى التصميم الأمثل لها, وكذلك تم التداخل فيما بين الخصائص العامة للقدم المصنعة في محاولة للحصول على قدم متعددة المهارات حيث اظهرت القدم الجديدة المصنعة خصائص أفضل مما هو عليه في الإقدام الصناعية المصنعة من المواد المعروفة في البحوث السابقة.. وتشمل هذه الخصائص المشتركة في اختبار السير العادي عند الأنحناء الظهري للقدم وكذلك خصائص السير الطبيعي متضمنا الأنحناء الطولي للقدم, مما جعل القدم الجديدة المصنعة تقترب من خصائص السير للقدم الطبيعية. كما وتم في هذا البحث مقارنة الخصائص الميكانيكية للقدم الجديدة المصنعة مع قدم من نوعSACH) ) والتي بدورها تعتمد أساساً على محاكاة قدم الإنسان الطبيعي. وهكذا صمم القدم الجديد وتم قياس الأنحناء الظهري للقدم. كما تم في الجزء التحليلي العددي استعراض النتائج باستخدام طريقة العناصر المحددة(ANSYS Workbench 14) .
النموذجان الجديدان من الاقدام الصناعية من نوع ( HDPE و LLDPE) ونوع (HDPE وDPW) ظهر من خلال الأختبارات أن لهما خصائص سير أخرى جيدة، مثل زوايا الأنحناء الظهري جيدة للقدم وعمر دورات أكثر بقيم ( 9° و2,193,228 7.5 – و 1,049,135) على التوالي بالمقارنة مع القدم من نوع SACH)) ذات قيم الأنحناء الظهري وعمر دورات للقدم (6.4o و896213 ) على الترتيب.
تم مقارنة نتائج القدم غير المفصلي من نوع (HDPE وLLDPE) مع القدم من نوع SACH)) من حيث التكلفة والوزن، حيث وجد أن تكلفة ووزن القدم غير المفصلي من نوع (HDPE و LLDPE) أقل من SACH)) بحوالي (60%)، ووجد أن وزن القدم غير المفصلي المذكور هو أخف من الآخر بحوالي (2.4%).
كذلك تم مقارنة نتائج القدم غير المفصلي من نوع (HDPE وDPW) مع القدم من نوع (SACH) من حيث التكلفة والوزن، حيث وجد أن القدم غير مفصلي من نوع (HDPE وDPW) ذو تكلفة أقل من القدم من نوع (SACH) بحوالي (85%)، وأيضا وجد أن القدم غير المفصلي من النوع المذكور هو أخف من الآخر بنحو (51.33%) من شأنها أن تكون أكثر راحة للمريض.
وقد أظهرت النتائج أن القدمين الجديدين غير المفصليين اللذين تم تصنيعهما في البحث من نوع (HDPE وDPW) ونوع (HDPE وLLDPE) يؤديان إلى تحسين قدرة تصميم الأطراف الاصطناعية لتتناسب مع الخصائص الميكانيكية للقدم الصناعية لمريض بمعايير محددة، بما في ذلك الاحتياجات والقدرات وخصائص النشاط الحيوي.
