کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7208492 1469103 2015 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Determination of poroelastic properties of cartilage using constrained optimization coupled with finite element analysis
ترجمه فارسی عنوان
تعیین خواص تخلخل غضروف با استفاده از بهینه سازی محدود و همراه با تحلیل عناصر محدود
کلمات کلیدی
روش صفر، الگوریتم مبتنی بر گرادینت، بهینه سازی محدود، زوال کشش،
ترجمه چکیده
امکان سنجی تعیین خواص مضاعف دو فاز با استفاده از یک مدل عنصر محدود از استرس آرام ساز همراه با دو نوع بهینه سازی محدود برای مطابقت با داده های اندازه گیری شده مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه این دو رویکرد، یک روش صفر و یک الگوریتم مبتنی بر شیب، خواص مواد پیش بینی شده معتبر را تایید کرد. بهینه سازی ها از چندین حدس اولیه خواص مواد (متغیرهای طراحی) برای ایجاد استحکام بهینه سازی آغاز شده است. به طور کلی، مقادیر بهینه نزدیک به آنچه که توسط کوهن و همکاران آمده است. (1998) اما این تفاوت های کوچک باعث بهبود قابل توجهی در تناسب اندام تنش اندازه گیری شد. با وجود انحرافات بیشتر در مقادیر بهینه شده از روش صفر سفارش، هر دو روش بهینه سازی خواص مواد ساخته شده است که به طور کلی به اندازه کافی متناسب با داده های اندازه گیری شده است. علاوه بر این، مقادیر بهینه شده در محدوده مورد انتظار از خواص مواد بودند. مدل سازی استرس آرام سازی با استفاده از خواص مواد بهینه شده، بسیار مناسب برای تمام سابقه تاریخ داده های اندازه گیری شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
پیش نمایش مقاله
تعیین خواص تخلخل غضروف با استفاده از بهینه سازی محدود و همراه با تحلیل عناصر محدود
چکیده انگلیسی
The feasibility of determining biphasic material properties using a finite element model of stress relaxation coupled with two types of constrained optimization to match measured data was investigated. Comparison of these two approaches, a zero-order method and a gradient-based algorithm, validated the predicted material properties. Optimizations were started from multiple different initial guesses of material properties (design variables) to establish the robustness of the optimization. Overall, the optimal values are close to those found by Cohen et al. (1998) but these small differences produced a marked improvement in the fit to the measured stress relaxation. Despite the greater deviation in the optimized values obtained from the zero-order method, both optimization procedures produced material properties that gave equally good overall fits to the measured data. Furthermore, optimized values were all within the expected range of material properties. Modeling stress relaxation using the optimized material properties showed an excellent fit to the entire time history of the measured data.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials - Volume 42, February 2015, Pages 10-18
نویسندگان
, ,