کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7207516 1469080 2017 30 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Investigation of the mechanical properties and failure modes of hybrid natural fiber composites for potential bone fracture fixation plates
ترجمه فارسی عنوان
بررسی خواص مکانیکی و حالت های شکست الکترودهای ترکیبی فیبر طبیعی برای صفحات ثابت شکستگی استخوانی
کلمات کلیدی
ترکیبات فیبر طبیعی ترکیبی، مشخصات مکانیکی، جذب آب، ترکیبات شیشه ای / کتان / اپوکسی،
ترجمه چکیده
هدف از این مطالعه بررسی قابلیت مکانیکی مواد کامپوزیتی شیشه ای / کتانی / اپوکسی ترکیبی برای تثبیت شکستگی استخوان مانند صفحات شکستگی است. این صفحات ترکیبی ترکیبی دارای یک ساختار ساندویچ است که در آن لایه های بیرونی از شیشه / اپوکسی و هسته ای از کتان / اپوکسی ساخته شده اند. این پیکربندی منجر به ساختار منحصر به فرد در مقایسه با کامپوزیت های پیشین که برای برنامه های بالینی مشابه ارائه شده اند، منجر شد برای ارزیابی خواص مکانیکی این کامپوزیت هیبریدی، تنشهای یک طرفه، فشردگی، خمش سه نقطه و آزمون سختی راکول انجام شد. علاوه بر این، آزمون جذب آب برای بررسی میزان جذب آب نمونه ها انجام شد. این مطالعه تایید می کند که صفحات کامپوزیتی هیبرید پیشنهاد شده به طور قابل توجهی بیشتر از انعطاف پذیری در مقایسه با صفحات فلز معمولی انعطاف پذیر تر است. علاوه بر این، قدرت نهایی خود را در تنش، فشرده سازی و انعطاف پذیری دارند. چنین قدرتی پایدار ساختن ایمپلنت استخوانی در محل شکستگی را تضمین می کند و از استخوان های مجاور استخوان خارج می شود و نیروهای بالینی را تجربه می کند که در فعالیت های عادی روزانه تجربه می شود. علاوه بر این، این ساختار ساندویچ با ورق های چهره قوی تر و سخت تر و هسته قابل انعطاف تر می تواند در کاهش سختی و مقاومت در برابر خم شدن در مقایسه با کشش و فشرده سازی منجر شود. این ویژگی ها ترکیبی هیبرید پیشنهادی را نامزد ایده آل برای طراحی سیستم بهینه سازی شکستگی با خواص مکانیکی بسیار دقیق تر در استخوان های قشر انسان می سازد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
پیش نمایش مقاله
بررسی خواص مکانیکی و حالت های شکست الکترودهای ترکیبی فیبر طبیعی برای صفحات ثابت شکستگی استخوانی
چکیده انگلیسی
The purpose of this study is to investigate the mechanical feasibility of a hybrid Glass/Flax/Epoxy composite material for bone fracture fixation such as fracture plates. These hybrid composite plates have a sandwich structure in which the outer layers are made of Glass/Epoxy and the core from Flax/Epoxy. This configuration resulted in a unique structure compared to prior composites proposed for similar clinical applications. In order to evaluate the mechanical properties of this hybrid composite, uniaxial tension, compression, three-point bending and Rockwell Hardness tests were conducted. In addition, water absorption tests were performed to investigate the rate of water absorption for the specimens. This study confirms that the proposed hybrid composite plates are significantly more flexible axially compared to conventional metallic plates. Furthermore, they have considerably higher ultimate strength in tension, compression and flexion. Such high strength will ensure good stability of bone-implant construct at the fracture site, immobilize adjacent bone fragments and carry clinical-type forces experienced during daily normal activities. Moreover, this sandwich structure with stronger and stiffer face sheets and more flexible core can result in a higher stiffness and strength in bending compared to tension and compression. These qualities make the proposed hybrid composite an ideal candidate for the design of an optimized fracture fixation system with much closer mechanical properties to human cortical bone.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials - Volume 65, January 2017, Pages 306-316
نویسندگان
, , , ,