آنالیز ارتعاشی و طراحی پروتز گوش میانی انسان

گوش انسان به سه جزء، گوش خارجی، گوش میانی و گوش درونی تقسیم می شود. گوش خارجی شامل لاله گوش و کانال گوش می باشد. گوش میانی شامل پرده گوش و سه استخوان به نام های استخوان چکشی، استخوان سندانی و استخوان رکابی است. پرده گوش مخروطی شکل بوده و ارتعاشات آن بکمک این سه استخوان به گوش درونی منتقل میشود. گوش درونی حلزونی شکل بوده که درون آن را مایعی پر کرده است. اگر استخوانچه های گوش میانی خراب شود این انتقال انرژی از بین رفته و باعث می شود شنوایی به درستی صورت نگیرد. و فرد دچار کاهش شنوایی انتقالی یا هدایتی شود. به کمک استخوانچه های مصنوعی( پروتز) می توان شنوایی را تا حد قابل قبولی برگرداند. پروتزها دو نوع هستند 1- آنهایی که فقط بجای برخی از استخوان های خراب شده بکار می روند.(porp) 2- آنهایی که بجای هر سه استخوان خراب شده بکار می روند (torp) و پرده گوش را مستقیما به سر استخوان رکابی وصل می کنند. طراحی های زیادی برای پروتز (torp) انجام گرفته است اما اینکه این طرح هاچه تفاوت هایی دارند، و کدام یک از آنها بهتر است سوالی است که در این مقاله به آن پرداخته شده است. در این راستا پرده گوش را با پوسته ای با تقارن محوری و نیروی مقاوم مایع گوش درونی را با فنر و میرایی مدل می کنیم. در فاصله بین پرده و دریچه بیضی شکل، پروتز قرار می گیرد.در این تحقیق آنالیز ارتعاشی سیستم بکمک روش اجراء محدود انجام خواهد شد و سعی در ارائه طرح بهینه ای از نظر جنس و هندسه برای پروتز با استفاده از بهینه یابی عددی ارائه شده است.