ارائه الگوریتمی ترکیبی برای شبیه‌سازی برش بافت نرم با استفاده از روش اجزای محدود

Authors

  • حیدرعلی طالبی استاد، گروه کنترل، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
  • محمد زارعی‌نژاد استادیار، پژوهشکده فناوری های نو، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
  • محمدرضا دهقان دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک، گروه ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
  • مرضیه سعیدی‌راد دانشجوی کارشناسی ارشد رشته رباتیک، گروه مستقل رباتیک، دانشکده مهندسی رباتیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
Abstract:

شبیه‌‌سازی بی‌درنگ برای نشان دادن رفتار واقعی بافت نرم به مدل‌های بیومکانیک دقیقی نیاز دارد که دارای محاسبات سریع باشد. این مدل‌ها در خدمت کاربردهایی از جمله تشخیص پزشکی، برنامه‌ریزی و آموزش جراحی است. یکی از چالش‌ها در شبیه‌سازی عمل جراحی، برش بافت نرم است که به تغییرات ساختار هندسی و مش‌بندی مجدد عناصر در زمان بصورت آنی نیاز دارد. در این مقاله الگوریتم برشی با توجه به تحلیل هندسی بافت پیشنهاد شده است به طوری که تعداد درجات آزادی کمی تولید کرده و شبیه‌سازی پایدارتری را با آسیب کمتر به بافت نشان می‌دهد. با توجه به نتایج حاصل از شبیه‌‌سازی، الگوریتم پیشنهادی از سرعت نسبتاً زیادی برخوردار است. علاوه بر الگوریتم پیشنهادی برش، روش نگاشتی پیشنهاد شده است که ارتباط بین مدل فیزیکی عناصر و مش‌بندی بصری و برخورد را برقرار ساخته و عمل جراحی واقعی‌تری را نشان می‌دهد. در این مقاله برای به‌ دست آوردن نتایج قابل اعتماد، از مدل فیزیکی، دقیق و محاسباتی اجزای محدود استفاده شده است. روش اجزای محدود برای پایداری، دقت و عملکرد کافی در شبیه‌‌سازی آنی به‌‌کار می‌‌رود. الگوریتم پیشنهادی در محیط شبیه‌‌سازی SOFAبرای بافت نرم سه‌‌بعدی توموری ‌شکل ارزیابی شده است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

ارائه الگوریتمی ترکیبی برای شبیه سازی برش بافت نرم با استفاده از روش اجزای محدود

شبیه­­سازی بی درنگ برای نشان دادن رفتار واقعی بافت نرم به مدل­های بیومکانیک دقیقی نیاز دارد که دارای محاسبات سریع باشد. این مدل­ها در خدمت کاربردهایی از جمله تشخیص پزشکی، برنامه­ریزی و آموزش جراحی است. یکی از چالش­ها در شبیه­سازی عمل جراحی، برش بافت نرم است که به تغییرات ساختار هندسی و مش­بندی مجدد عناصر در زمان بصورت آنی نیاز دارد. در این مقاله الگوریتم برشی با توجه به تحلیل هندسی بافت پیشنهاد...

full text

ارائه الگوریتمی برای مسئله برش دوبعدی با تقاضا

در این مقاله مسئله برش دو بعدی1 با تقاضا، مورد بررسی قرار می گیرد. در این مسئله باید با برش ورقهای مستطیل شکل بزرگ، مستطیلهای کوچکتر مورد نیاز به نحوی تولید شوند که ضمن تامین تقاضاهای آنها، ضایعات یا تعداد ورقهای مصرفی حداقل شد. حل این مسئله در هر صنعتی که برش صفحات در آن مورد نیاز باشد از نظر کاهش ضایعات حائز اهمیت خواهد بود. در اکثر مقالات، تقاضای قطعات در نظر گرفته نشده و تنها به مسئله حداقل...

full text

مدل‌سازی برهمکنش تایر- خاک به روش اجزای محدود غیر خطی با استفاده از نرم افزار متلب

در این پژوهش مدل برهمکنش جدیدی از تایر- خاک با نگاهی خاص به مدل اجزای محدود دو بعدی رشته­های مقاوم تایر شبیه‌سازی شد. هدف در این مدل جدید، در مقایسه با سایر مدل­های موجود، یافتن یک رابطه­ی ریاضی برای کل تایر نبوده، بلکه اجزای اصلی ساختار مکانیکی تایر مبنای کار قرار گرفته و نحوه­ی مدل­سازی الیاف مقاوم تایر به عنوان پیچیده­ترین بخش مدل اجزای محدود دو بعدی با بیان جزئیات ارائه گردید. همچنین بازساز...

full text

ارائه الگوریتمی برای بهبود مدل‌سازی رخنه گل حفاری با استفاده از وارون‌سازی نمودارهای مقاومت الکتریکی

رخنه گل حفاری به‌دلیل اختلاف فشار گل موجود در حفره چاه و فشار سازند رخ داده و طی آن بخش مایع گل حفاری در مخزن رخنه کرده و ذرات جامد آن در دیواره چاه تشکیل ‏کیک گل را می‌دهد.‏ مقدار و هندسه رخنه توسط خصوصیات گل حفاری، ویژگی‌های سازند و اختلاف فشار بین گل و مخزن کنترل می‌شود. رخنه گل حفاری باعث آسیب دیدگی محزن، کاهش کیفیت مخزنی و کاهش توان تولید بخشی از سازند که تحت تاثیر این فرآیند قرار گرفته، م...

full text

کاربرد روش اجزای محدود در دامنة زمان برای تعیین مسیرهای بهینة پرواز فضاپیما با رانش محدود

در این مقاله، مسیرهای بهینه حرکت هر فضاپیما تحت رانش محدود با به‌کارگیری روش اجزای محدود در دامنة زمان مدل‌سازی و ارائه شده است. در ابتدا، با توجه به معادلة گرانش نیوتن، معادلات فضای حالت حرکت فضاپیما با رانش محدود ارائه شده و سپس با در نظر گرفتن تابع عملکرد حداقل زمان مسئلة کنترل بهینه تنظیم شده است. همچنین با گسسته‌سازی مسئله در دامنة زمان و استفاده از روش حساب تغییرات، فرم اجزای محدود معادلا...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 7  issue 4

pages  287- 296

publication date 2014-02-20

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023