تحقیق در مورد کرنش و فشار

اختصاصی از فی بوو تحقیق در مورد کرنش و فشار دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحه149

• کرنش مکانیکی

عبارتهای تنش و کرنش غالباً در موقع استفاده با یکدیگر اشتباه می شوند و بنابراین لازم است در اینجا تعریف روشنی از این در کلمه بیان شود.

کرنش نتیجه تنش است و به صورت تغییر نسبی ابعاد یک شی بیان می شود، بدین معنی که تغیر بعد تقسیم بر بعد اصلی می شود، به گونه ای که به عنوان مثال، از نظر طولی کرنش تغییرات طول تقسیم بر طول اصلی است. این کمیتی است که یک عدد خالص بوده و حاصل تقسیم یک طول بر طول دیگر است و بنابراین دیمانسیون فیزیکی ندارد.

کرنش به روشی مشابه تغییر کمیت تقسیم بر کمیت اصلی را می توان برای اندازه گیری های سطح و یا حجم تعریف کرد به عنوان مثال، کرنش سطح، عبارتست از تغییر سطح تقسیم بر سطح اصلی و کرنش حجم، تغییرات حجم تقسیم بر حجم اصلی است.

در مقابل، تنش، عبارتست از تقسیم مقدار نیرو بر مقدار سطح. همانگونه که درمورد یک سیم و یک میله در تنش کششس و یا فشای ، بهعنوان مثال، تنش کششی عبارت از نیروی وارده تقسیم بر سطحی که نیرو به آن وارد می شود که آن سطح،سطح  مقطع سیم و یا میله است. درمورد موادی مانند مایعات و یا گازها، که می توانند در تمام جهات به طور یکنواخت فشرده شوند، تنش کلی نیرو بر واحد سطح است که همان فشار وارده است و کرنش تغییر حجم تقسیم بر حجم اصلی است. عمومی ترین ترانسدیوسرهای کرنش از نوع تنش مکانیکی کششی (Tensile mechanical stress) هستند. اندازه گیری کرنش، اجازه می دهد که مقدار تنش با دانستن مدول الاستیک (Elastic modulus) قابل محاسبه باشد. تعریف هر نوع از ضریب کشسانی کرنش/ تنش است (که دارای واحد تنش است،چون کرنش واحد فیزیکی ندارد) و کاربردی ترین مدول الاستیک ، مدول خطی یانگ ، مدول برشی (پیچش)و مدول بولک (فشار) است.

برای مقادیر کوچک کرنش مقدار کرنش متناسب با تنش است و مدول الاستیک کمیتی است که نسبت کرنش/ تنش را در ناحیه الاستیک، بیان می کند، (قسمتی از نمودار کرنش- تنش که خطی است) به عنوان مثال مدول یانگ نسبت کرنش کششی/ تنش کششی، به طور نمونه برای هر ماده به شکل سیم اندازه گیری می شود (شکل 1-1) روش اندازه گیری کلاسیک، هنوز هم در آزمایشگاه مدارس مورد استفاده قرار می گیرد و درآن از یک زوج سیم بلند استفاده می شود، که یکی از آنها به بار وصل شده و به سیم دیگر یک ورنیه مدرج نصب می شود.

آشکارسازی و تبدیل تنش کششی در برگیرنده اندازه گیری تغییرات خصی کوچک طول یک نمونه است. این به وسیله اثر تغییرات دما، که ایجاد انبساط و یا انقباض می‌کند کامل می شود. برای تغییرات حدود صفر تا 90 درجه سانتیگراد که دمای محیط اطراف ماست، انبساط و انقباض طول در همان حدود اندازه تغییراتی که توسط مقادیر زیادی فشار ایجاد می شود خواهد بود. بنابراین هر سیستمی برای آشکار سازی و اندازه گیری کرنش بایستی به نحوی طراحی شود که اثرات دما بتواند جبران سازی شود.

قوانینی که برای آشکار سازی کرنش خطی و یا سطحی استفاده می شود پیزورزیستیو و پیزو الکتریک نامیده می شوند.

معمول ترین روش اندازه گیری کرنش با استفاده از استرین گیجهای مقاومتی محقق می شود. یکاستریم گیج مقاومتی شامل یک ماده هادی به شکل یک سیم و یا نوار نازک است که به صورتی محکم به مادهای که کرنش    

ارزیابی رفتار منحنی تنش- کرنش در ستون های بتنی دایره ای محصور شده با ورق هایFRPمنقطع

اختصاصی از فی بوو ارزیابی رفتار منحنی تنش- کرنش در ستون های بتنی دایره ای محصور شده با ورق هایFRPمنقطع دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

محل انتشار: هشتمین کنگره ملی مهندسی عمران بابل

تعداد صفحات: 8

نوع فایل : pdf

دانلود پاورپوینت اندازه گیری نیرو، گشتاور و کرنش در 23 اسلاید

اختصاصی از فی بوو دانلود پاورپوینت اندازه گیری نیرو، گشتاور و کرنش در 23 اسلاید دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

روشها

•مکانیکی

–استفاده از خاصیت فنری اجسام ( در محدوده کشسان)

–استفاده از توازن نیروها ( اهرم بندی، چرخدنده)

–تبدیل نیرو به فشار ( فشار سنج ها)

•الکتریکی

–استفاده از خاصیت پیزو الکتریک ( نیرو سنج کریستال پیزو الکتریک)

–کرنش سنج مقاومت حساس ( استرین گیج)

–تبدیل نیرو به جابجایی ( مثل LVDT)

استفاده از خاصیت کشسانی اجسام

.1جسم کشسان در اثر اعمال نیرو تغییر طول می دهد

( اجسامی مثل تیرها، میله ها ....)

•مقدار تغییر طول (جابجایی را می توان اندازه گرفت)

روشهای اندازه گیری خیز ناشی از اعمال نیرو

1- استفاده از روشهای مکانیکی مثل Dial gauge

2- روشهای الکترومکانیکی

– مبدل پیزو الکتریک

–LVDT

–استرین گیج

پروژه با عنوان: کرنش سنج ها یا استرین گیج ها (Strain Gauge)

اختصاصی از فی بوو پروژه با عنوان: کرنش سنج ها یا استرین گیج ها (Strain Gauge) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

استرین گیج (Strain Gauge) یا کرنش سنج یک سنسور الکترونیکی است که برای اندازه گیری کرنش یا تغییرات نسبی طول یک جسم به کار گرفته می شود. تغییرات طول نسبی یک جسم برابر است با حاصل تقسیم طول فعلی جسم به طول اولیه آن. به فرض مثال اگر یک میله فلزی یک متری تحت کشش 1 میلی متر متر افزایش طول دهد، کرنش این میله برابر 1 میلی متر بر متر (1mm/m) خواهد بود. رایج ترین نوع استرین گیج در حال حاضر برای نخستین بار توسط دو دانشمند به نام های ادوارد ای. سیمونز و آرتور سی. روگی ساخته شد. این سنسور دارای یک الگوی فلزی پیچاپیچ بر روی یک قطعه عایق انعطاف پذیر است. میزان مقاومت رسانای به کار رفته در این سنسور با تغییرات طول آن به صورت خطی تغییر می کند و علت اینکه از یک الگوی پیچاپیچ برای این رسانا استفاده می شود این است که کوچکترین میزان تغییرات طول سنسور، بیشترین تاثیر را بر روی مقاومت سنسور داشته باشد و به عبارتی بتوان کمترین میزان کرنش را نیز اندازه گیری نمود. در شکل زیر نحوه ی عملکرد استرین گیج توضیح داده شده است.

برای اندازه گیری کرنش یک جسم، کرنش سنج را با چسب های محکم و انعطاف پذیر مانند سیانوآکریلات یا جسب های سیلیکونی به سطح جسم مورد نظر می چسبانند. زمانی که ابعاد جسم دچار تغییراتی شود، سنسور نیز مطابق سطح بیرونی جسم تغییر شکل می دهد و با تغییر شکل سنسور مقاومت فویل پیچاپیچ سنسور نیز تغییر می کند و می توان میزان تغییرات را از این طریق اندازه گیری نمود. معمولا با استفاده از پل وتستون می توان میزان مقاومت این سنسور را با دقت بالا اندازه گیری نمود. واحد اندازه گیری استرین یا کرنش، GF یا Gauge Factor است. یکی از کاربرد های کرنش سنج یا استرین گیج سنجش تنش یا Stress یک سازه است که در مهندسی مکانیک و مهندسی عمران از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برای مثال برای سنجش تنش یا استرس در توربین ها، جک ها، شفت توربین ها و موتور ها، بدنه مخازن، پل ها، برج ها و … از استرین گیج استفاده می شود. مثلا در هنگام ساخت پل ها ممکن است به میلگرد ها یا تیر آهن های به کار رفته استرین گیج متصل کنند، پس از تکمیل پل می توان با اتصال سیم های خروجی استرین گیج هایی که در قسمت های مختلف سازه نصب شده اند به دیتالاگرها و مانیتور کردن داده های به دست آمده محل آسیب های احتمالی را شناسایی نمود و قبل از اینکه باعث ایجاد خسارت جدی شوند ترمیم کرد. تصویر زیر استرین گیج نصب شده بر روی پره های یک توربین آبی را نمایش می دهد.

نوع دیگری از استرین گیج نیز در مهندسی عمران برای تشخیص میزان و جهت رشد شکاف ها در ساختمان ها به کار می رود که به عنوان استرین گیج مکانیکی شناخته می شوند. این نوع استرین گیج فاقد هر گونه قطعه الکترونیکی است و عملکردی کاملا مکانیکی دارد. تصویر این نوع کرنش سنج در زیر آمده است.

پروژه کرنش سنج ها یا استرین گیج ها (Strain Gauge)، مشتمل بر 16 اسلاید، تایپ شده، به همراه تصاویر رنگی، با فرمت powerpoint جهت دانلود قرار داده شده و به ترتیب زیر گردآوری شده است:

• کرنش چیست
• کرنش سنج
• نحوه عملکرد کرنش سنج
• الگوهای شبکه بندی
• اتصال کرنش سنج
• پل وتسون
• ویژگی های یک کرنش سنج خوب
• اجزا سیستم اندازه گیری کرنش
• کاربرد های کرنش سنج

جهت خرید پروژه کرنش سنج ها یا استرین گیج ها (Strain Gauge)، به مبلغ فقط 3000 تومان و دانلود آن بر لینک پرداخت و دانلود در پنجره زیر کلیک نمایید.

!!لطفا قبل از خرید از فرشگاه اینترنتی کتیا طراح برتر قیمت محصولات ما را با سایر فروشگاه ها و محصولات آن ها مقایسه نمایید!!

!!!تخفیف ویژه برای کاربران ویژه!!!

با خرید حداقل 20000 (بیست هزارتومان) از محصولات فروشگاه اینترنتی کتیا طراح برتر برای شما کد تخفیف ارسال خواهد شد. با داشتن این کد از این پس می توانید سایر محصولات فروشگاه را با 20% تخفیف خریداری نمایید. کافی است پس از انجام 20000 تومان خرید موفق عبارت درخواست کد تخفیف، شماره همراه و ایمیلی که موقع خرید ثبت نمودید را به ایمیل فروشگاه ([e-mail]) ارسال نمایید. همکاران ما پس از بررسی درخواست، کد تخفیف را به ایمیل شما ارسال خواهند نمود.

دانلودمقاله تعیین کرنش های سلولی توسط نیروی ریز اتمی ترکیبی و نمونه سازی

اختصاصی از فی بوو دانلودمقاله تعیین کرنش های سلولی توسط نیروی ریز اتمی ترکیبی و نمونه سازی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تعیین کرنش های سلولی توسط نیروی ریز اتمی ترکیبی و نمونه سازی المان محدوخلاصه:
بسیاری از قسمت ها محیط های مکانیکی خود را بعنوان یک نتیجه از تغییرات فیزیکی یا عیوب وفق می دهند.سلول ها با هم برای این مرحله آشکار کننده و موثر می باشند.اگر چه خیلی از مطالعات روشن و واضح عملی شده است تا به مکانیزم آشکار کننده ها و سازگارکننده ها با کشش های مکانیکی رسیدگی شود.
سلول های کششی ناشناخته باقی می مانند ونتایج تفاوت تکنیک های شبیه سازی را نمی توان مقایسه کرد.با ترکیب تعیین تجربی مقطع برشی سلول الاستیکی توسط نیروهای ریز اتمی با نمونه سازی المان محدود و محاسبه ی دینامیک سیال.ما توزیع اعمال شده روی سلول های تحت کشش توسط تکنیک های کششی همه ی سلول های معمول و تکنیک های دستکاری ریز را گزارش کردیم.ازاین رو مقایسه ی آنها ممکن خواهد بود.استفاده از اطلاعات در تجزیه و تحلیل ها و آزمایش ها توسط یکدیگر عملی خواهد بود.ما آستانه ی فعالیت برای سیگنال متفاوت مبدل فرآیند و اجزای کششی که آنها ممکن است کشف کنند راامتحان کردیم.ما تعدیل سلول های الاستیکی را توسط افزایش تابش-F که محتوایی از سایتوسکلوتن دارد را نشان دادیم.ضریب پواسان طرح های عملیاتی خوبی هستند برای تحمل در برابر تنش برشی سیال یا فشارهیدرواستاتیکی.ما گزارش کردیم که وقتی سیال سرگردان در بعضی سیستم های الاستیکی لایه ممتد جریان می یابد کشش سلولی قابل توجه می شود.
در خاتمه، این فن آوری در دوردست نویدی را نشان می دهد برای فهمیدن اثرمتقابل در طول مدت اعمال نیروی مکانیکی.کشف کشش.شرح و بیان عامل موجود.و سازگاری سلولی در طبیعت و عیوب.
مقدمه:
بسیاری از قسمت ها محیط های مکانیکی خود را سازگار می نمایند:استخوان بندی جدید در پاسخ به دسته ی تمرینی عالی ترکیب شده اند.قلب و عروق به صورت روان و یکنواخت ماهیچه ها را با فشار پمپ وفق می دهند.ساختار ماهیچه ها خود را با مراحل تمرینی وفق می دهند.آشکار کننده ها و سازگار کننده ها با کشش های مکانیکی که توسط سلول های تشکیل شده ی این اعضا اعمال می شوند.
بسیاری از آزمایش ها به صورت وا ضح سلول های آشکار کننده و وفق دهنده با تحریک مکانیکی مشخص شده اند که از یک نوع طرح برای اعمال شبیه سازی مکانیکی استفاده می کنند:سلول های خاتمه گر برای 24ساعت به جریان سیال می پیوندند که آشکار کننده ی جریان را پیوسته و یکنواخت به صف در می آورد ونوسان فشار برشی سیال می تواند کلسیم زود گذر از یک نوع از انواع سلول های آورده وآنرا به زیرلایه ی ممتد منطقه ای عمودی به مسیر کشش واگذار می کنند کندرسایت تناوب فشار هیدرواستاتیکی که افزایش می یابد را به ترکیب سنتز واگذار می نمایند.سلولهای استخوان ساز غلظت کلسیم سلول های ورودیشان را افزایش می دهد وقتی که ضربه ی ریز یا کشش از طریق میکروب های مغناطیسی پیروی می کند.شرح عامل موجود سلول های خاتمه گر وقتی که از پیچ میکروبی پیروی می کنند افزایش می یابد.روش عملی شبیه سازی مکانیکی که می توان به طور کلی به دو مقوله تقسیم می شود:آن دسته که شبیه سازی را فراترازهمه ی سلول اعمالمی کنند(زیر لایه ی ممتد.برش سیال. تناوب فشار هیدرواستاتیکی) وآن دسته که به تنهایی بخش کوچکی از بدنه ی سلول را شبیه سازی می کنند(ضربه ی ریز.پیچ میکروبی.کشش میکروبی).نتایج بدست آمده با یک سیستم کششی در مقام مقایسه مشکل تر است با نتایج بدست آمده از روش دیگر.
درحقیقت.سلول ها بیشتر شبیه تغییر شکل پذیری آشکاری هستند که بروی ساختارشان یا در مهندسی ترم کشش (تغییر شکل پذیری در بخش طولی)اعمال می شود.شناخت توزیع کشش در سطح سلول ها نتیجه را قادر می سازد تا از تکنیک های کششی متفاوت که با یکدیگر مقایسه می شوند. ونتیجه ی ساختار فیزیکی آنها آنالیز می شود. تکنیک های معمول مهندسی ازجمله محاسبه ی دینامیک سیال(CFD )یا نمونه سازی المان محدود می تواند برای محاسبه ی فشار برشی نتیجه
شده از جریان سیال یا توزیع کشش لازم برای شبیه سازی مکانیکی مورد استفاده قرار بگیرد.(CFD )سرعت وتوزیع فشار تولیدی را قادر می کند تا جریان سیال بالای یک سطح را مشخص کند وبنابراین توزیع فشار برشی می تواند تعیین شود.CFD با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته است تا به جریان خون در میان شریان و شاخه های آن رسیدگی شود.باربی فشارهای برشی لازم را که سیال بالای یک سلول خاتمه گر یک لایه که متعلق است به توپوگرافی که با استفاده از نیروی اتمی ریز بدست آورده شده است(َAFM). جریان یابد.این در رابطه با (FEM ) می تواند سلول های کششی استخراج شده توسط فشار برشی سیال را تسلیم کند.درحقیقت FEM به توزیع کششی لازم اجازه می دهد که به بارگیری و شرایط مرزی اعمال شده روی یک ساختار که به اجزای ماده که شناخته شده و تعیین شده هستند نظم ببخشد.FEM نمونه سازی وتعیین توزیع کشش در همه ی اعضا از جمله استخوان و غضروف یا دیواره ی شریانی را با موفقیت عملی کرده است.اما آن به ندرت در سلول های انفرادی لازم که کمبود دقیق اطلاعات در اجزای مادی سلول ها یا صورت و شکل ظاهری آن عملی شده است.رایمر-مک ردی وهالیستریک سلول جانبی را نمونه سازی کردندکه آن را در شکافی که در کشش اعمال شده در سلول توسط یک تراکم یکنواخت از قالب در هر کدام که جا داده می شود جا می دهند. گولاک و مو و وو دهرزوک یک کندروسایت محاط را در یک قالب کارتیلجینوس نمونه سازی کردند.در همه ی سه مورد سلول ها بعنوان کره با اجزای متشابه ویک جور نمونه سازی می شوند.از این رو پتانسیل نامتشابه در اجزای مواد یا توپوگرافی نادیده گرفته می شود.دیگری نمونه ی المان محدود است که روی اجزای مواد سلولی پیش بینی شده از ساختار سایتوکلتال متمرکز شده است.پیش بینی اصلاحات سایتوکلتون یا تکامل تدریجی شکل ظاهری سلول در پاسخ به تنفس ریز لوله ای.اگر چه روش های زیادی از اندازه گیری حجم اجزای مواد سلولی استخراج می شود.فقط AFM قادر است مقطع طولی سه بعدی از سطح سلول را که در قرارداد بالا با توزیع اجزای موادشان با همدیگر بدست آورد.
دراین مطالعه ما AFM رابا FEM وCFD ترکیب می کنیم که نتیجه ی توزیع کشش از تکنیک های شبیه سازی مکانیکی همه ی سلول های معمول محاسبه می شود.تجارب بدست آمده از مقطع طولی سلول ونقشه های بدست آمده از اجزای مواد توسط (AFM)نمونه ی المان محدود را در سه بعد منعکس می کنند.سری های مختلف مرزها و یادآوری شرایط اعمال شده به نمونه ی سلول که در آزمایش های کششی(زیر لایه ی ممتد.برش سیال و فشار هیدرواستاتیکی متناوب) شبیه سازی شده است .آزمایش های میکروسکوپی معمول(کشش وپیچش ریز.کشش ریز لوله ای) که روی یک حجم زیر سلولی کوچک نمونه سازی شده است و توزیع کشش که با سنجش آزمایش های کششی همه ی سلول ها محاسبه شده است.سازگاری سلول ها به فشارهای مکانیکی توسط افزایش میزان الاستیک سلول و امتحان آنچه روی توزیع کشش اثر می گذارد شبیه سازی می شود.پارامترهای مختلف مربوط به روش های شبیه سازی شده متنوع می باشند واثرهای آن ها روی توزیع کشش امتحان شده است.علاوه بر این.ماازاین نمونه سازی ها استفاده می کنیم تا حجم کشش نتیجه شده ازآزمایش ها توسط گروه های دیگررا محاسبه کنیم ومقایسه ی اندازه ی کشش ها که نیازاست یک کشف مکانیکی گزارش شده وجواب سلولی پایین دست آغاز شود.
در خاتمه، ما برای اولین بار کاربرد واستعمال AFM در پیوستگی با FEM و CFD برای محاسبه ی توزیع کشش در نتایج سلول ها از روش های معمول شبیه سازی مکانیکی را گزارش می دهیم.دانستن این توزیع کشش آزمایش های کشش متفاوت را که با یکدیگر مقایسه می شوند را ممکن خواهد ساخت.به علاوه. این اطلاعات باید به درک ما ازچگونگی کشش های ایجاد شده توسط تکنیک های کششی معمول کمک کند که در سلول های متفاوت درراه هایی که علامت گذاری می شوند و مشخص شده اند استفاده می شوند.
مواد و روش ها
اطلاعات آزمایش:
کشت سلول
سلول ها ی استخوان سازازاستخوان های طویل موش های تازه تولد یافته توسط محیط منفرد مکانیکی و کشت شده برای 72 ساعت در 37 درجه ی سانتیگراددر اتمسفری که 5% آن CO2 در هوا در DMEM مجزا شده است که با 10% CFS -2% گلوتامین-2% پنی سیلین استروپتومیسین- 2% HEPES 1 مولاربا 7 PH کامل می شود.
مصونیت در مقابل آلودگی و ریز کانونی
مصونیت در مقابل آلودگی بعنوان یک تشریح در (نسبیت و هورتن).به طور خلاصه سلول ها در حل PBS ثابت شده اند که 2% فرمالدئید و0.1% کلوترالدئیدرا شامل می شود.ونفوذ پذیری در یخ سرد تریتون X-100 محلول بافر برای 5 دقیقه در 4 درجه ی سانتیگراد .آن ها آنتی-پاکسیلین تولیدی را بیرون می آورند.یک تماس پروتئینی کانونی برای 30 دقیقه . FITC برچسب دار بز ضد آنزیم های بدن موش. برای 30 دقیقه.و ردامین-پالودین. برای 30 دقیقه.همه ی پوششهای لبه ای با یک شناوری خارجی روغن ×100 روی یک لیکای کانونی ریز روان TCSNT مصور شده اند.تصویر لامپ مهتابی به صورت منظم درگام 0.4 میکرو متر با نشر طول موج 568-488 نانو متر برای FITC و TRITC حامل فلوئور به ترتیب جمع آوری می شوند. بااستفاده از نرم افزارایماریس در یک کارگاه O2 SGI تصاویر پردازش می شوند.
نیروهای اتمی ریز
یک میکروسکوپ حرارتی جستجوگر روی یک میکروسکوپ معکوس وصل می شود.که برای بدست آوردن خواص مواد سلول ها استفاده می شود.اندازه گیری انجام شده برای استفاده ی ایمن از پایه ی V شکل با نوک هرمی واین در هوا قبل از آزمایش واسنجیده می شود.
سلول های استخوان ساز روی سطحی شیشه ای که به نمونه ی نگهدارنده وامتحان شده در محلول بافر ساختارشان انتقال می یابند پرورش داده می شوند.
برای هر سلول منحنی مسافت - نیرو در نقاط روی یک شبکه ی 50×50 یا 100×100 جمع می شوند سرعت نزدیک استفاده برای منحنی مسافت - نیرو 5 میکرومتر بر ثانیه که ویسکوزیته ی سلولی را که الاستیک سلولی آن حدس زده شده را به حداقل می رساند.
اندازه گیری خاصیت ماده
خواص مواد سلولی بعنوان تشریح در ردمچر ارزیابی می شود.به طور خلاصه به نصف فضای متشابه فرض می شوند و مخروط نوک تیز یک نیروی F نیاز است تا یک تو رفتگی با عمق (دلتا) در نصف صفحه با مدول E است:

با (آلفا)زاویه ی باز از مخروط نوک تیز و (نو) ضریب پواسان منطقه ای.دانستن سفتی پایه و تئوری مناسب منحنی اطلاعات تجربی.مدول های الاستیک می توانند کاهش پیدا کنند.ضریب پواسان سلول ها 0.3 فرض می شود .که مطابق با اندازه گیری در سلول های زنده لازم است که تجربی انتخاب شود.ارزش ضریب پواسان بعنوان تجارب بدست آمده از منحنی مسافت - نیرو که مناسب است با Eq.1.الاستیک سلولی وضریب پواسان نمی توانند با تسلیم شوند.یک نوشته ی مرسوم برای اجرا کردن در زیر موج PV در یک کارگاه O2 SGI برنامه ریزی می شود که مناسب است با منحنی مسافت - نیرو به صورت خودکاراستفاده می شود.تجزیه و تحلیل فاصله ی نقشه ی خاصیت ماده را می توان توسط محاسبه ی قطر دایره ی ناحیه ی اتصال سلول با مخروط نوک تیز حدس زد.استفاده از Eq یکی از راه ها یی است که می توان (دلتا)را پیدا کرد و فرض بر اینکه دندانه ی تیزمخروط قطر دایره ی تماس می باشد.از این رو شبکه ی. 100×100 .که خواص ماده ی نمونه درهر ریزسنجی بالا ترین دقت که می تواند بدون فاصله ی نیمه نیمه زیاد در اندازه گیری بدست آید.

نمونه سازی رقمی برای مدل های مکانیکی همه ی سلول ها
َAFM به صورت اجمالی ده سلول استخوان سازرا که به صورت نمونه المان محدود سه بعدی ترکیب شده با اندازه گیری تجربی الاستیکی و نقشه برداری استفاده شده ازبرنامه ی نوشته شده ی مرسوم به طور مداوم مادون موج pv معکوس می شوند را مورد بررسی قرار می دهد.
تولید همه ی سلول های مدل
سلول ها در حقیقت اززیرلایه ی آزمایشگاهی وصفحه بندی روی یک زیرلایه ی تخت با مدول یانگ 4Gpa گرفته می شوند.نمونه یک المان 50×50 درمسیرهای x وy.نتیجه در2 میکرومتر 7000 المان می باشد.تجزیه در مسیرz انتخاب آن به همان صورت مسیرهای x وy می باشد.یک منطقه ی اضافی 20 میکرومتری عریض به اطراف نمونه اضافه می شود که اثر مرزها را کاهش می دهد. زیرلایه دو المان ضخیم می باشد.تعداد المان ها در مکان گرفته شده توسط سلول با ارتفاع تقسیم شده توسط تجزیه ی محور z برابرمی باشد که برای عدد صحیح بعدی جمع آوری می شود.بیشتر سلول ها بین یک و دو المان در ارتفاعشان می باشند.سلول وزیرلایه در طول تماس سطحشان در حد یکنواخت نسبتا پیوستگی مرکب سلول مرکزی به صورت عدد مجزای نکته ی نشان داده شده فرض می شوند.سلول ها وزیرلایه با پارامترهشت قسمتی المان حجمی نمونه سازی می شوند.بدلیل اینکه مدول الاستیک متغیردرداخل یک سلول بزرگترین عدد می باشد. توزیع سلولی در ده خاصیت ماده ی بدست آمده گروه بندی می شوند با پیروی ازالاستیک های:

که حداکثروحداقل الاستیک سلول نمونه سازی شده را بیان می کند.
نمونه ی فیزیکی
همانقدر که ما علاقه مند هستیم تا در حل استاتیکی برای همه ی سلول های کششی همه ی مواد به صورت الاستیک خطی وایزوتروپ فرض می شوند.
سلول ها و زیر لایه یک ضریب پواسان 0.3 دارند.شرایط مرزی ونیروی اعمال شده بروی نمونه ی شبیه سازی شده به زیر لایه ی ممتد یا فشارهیدرواستاتیکی متناوب اختصاص داده می شود.
معادلات مکانیکی پیوسته ی الاستیک خطی برای پیدا کردن توزیع کشش اعمال شده روی سلول حل می شوند.در ساده ترین عبارت.کشش مهندسی می تواند بعنوان تغییر طول در هر بخش طولی تعریف شده باشد.کشش مهندسی معمولا براینکه در صد تغییر طول یا کشش میکرونی با 1% کشش دلالت می کند. محاسبات همه ی المان های محدود شده با (CAST3M)انجام می شودهدف اصلی حلال المان محدود با محل ما قبل محل پردازش کامل می شوند و با یکدیگر
روی یک SGI O2 یا یک استاندارد pc اجرا می شوند.
شرایط مرزی
زیر لایه ی ممتد:برای شبیه سازی زیر لایه ی ممتد یک جابه جایی برابربا 0.1% امتداد درجهت محورxها به یک انتهای زیرلایه اعمال می شود دو طرف دیگر در محورxها تحت فشار می باشد.در کنار خطوط موازی عبور کرده ازمحورxها در محورyها تحت فشار می باشد.قسمت تحتانی کنارزیرلایه درمحورzها تحت فشار می باشد.
ارزیابی اثرضریب پواسان سلول در حجم کشش ضریب پواسان در همه ی شبکه ها بین 0.2 و0.5 متغیرمی باشد زمانی که روی زیرلایه ی 0.1% در طول محورxها اعمال می شود.ارزیابی اثرمسیرلایه زیر لایه مسیرشبیه سازی شده ی زیرلایه وزاویه ای که با محورxها دارد زمانی که ادامه ی حجم زیرلایه و ضریب پواسان پایدارمی باشد متغیر است بین 90 60 45 30 0 درجه.این تجزیه و تحلیل ها روی یک نمونه سلول استخوان ساز فقط انجام می شود.
توزیع کشش برای دیگر سلول ها به همین نحو لازم طبیعت الاستیک خطی نمونه ی مکانیکی را تغییر می دهد.
فشارهیدرواستاتیکی متناوب:برای تجزیه ی فشارهیدرواستاتیکی متناوب در قسمت تحتانی کنارزیرلایه کاملا تحت فشارقرارگرفته و یک فشارهیدرواستاتیکی 5 Pa که به قسمت نوک سطح اعمال شده است.(همه ی شرایط مرزی در شکل 3A نشان داده شده است)ارزیابی اثر ضریب پواسان روی توزیع کشش سلولی برای همه ی شبکه ها زمانی که ادامه ی فشارپایدار می باشد متغیراست بین 0.2 تا 0.5.این تجزیه و تحلیل ها فقط روی یک مدل سلول انجام می شود.
تولید مدل سلول جانبی
خواص مواد سلول جانبی به صورت سلول های استخوان سازفرض می شوند که سلول های جانبی و حفره هایشان بیضوی شکل هستند.ما فقط نیمه ی حفره ی سلول پیچیده را نمونه سازی کردیم.به موجب آن در نیمه ی دیگر سلول کاملا یکسان فرض می شود.شبیه سازی سلول جانبی که درقالب استخوان جا داده می شوند.سلول های مدل توسط یک لایه از قالب المان های شکل پذیر یک آجر با یک " قالب" سلول روی قسمت تحتانی کنارپوشیده می شوند.سلول و قالب در طول سطح تماسشان در حد یکنواخت فرض می شوند..قسمت تحتانی کنارزیرلایه درمحورzها تحت فشار می باشد. یک جابه جایی برابربا 0.1% امتداد درجهت محورxها روی یک انتهای بلوک قالب اعمال می شود وطرف دیگر در محورxها تحت فشار می باشد.طرفی که خطوط موازی عبور کرده از محورxها در محورyها تحت فشار می باشد.فرض می شود که قالب استخوان الاستیک 4Gpa را در توافق با اندازه گیری های تجربی حجم دارا می باشد.
نمونه سازی رقمی برای شبیه سازی برش سیال
امتحان نتیجه ی توزیع کشش ازجریان سیال روی سلول ها.محاسبات انجام شده در دو گام مجزا اول یک مدل CFD محاسبه ی خط جریان و نتیجه ی فشار برشی ازجریان روی مقطع طولی سلول بوجود می آید.دوم یک مدل FE ازسلول فشار برشی را ازشبیه سازی CFD بوجود می آورد که به مدل مکانیکی اعمال می شود.نتیجه ی توزیع کشش از این می تواند محاسبه شود.همان قدرکه تغییرشکل پذیری سلولی کوچک می باشند ما فرض می کنیم که تغییر شکل پذیری سلولی آنقدر مهم نیست که بر خط جریان اطراف مقطع طولی برش تاثیربگذارد وازاین رومانیازنداریم تا این فرآیند را تکرار کنیم.
تولید مدل ها
برای شبیه سازی جریان سیال توزیع خواص مواد ونقشه برداری به یک شبکه ی 25×25 کاهش داده شده است که تنزل محاسبات زمان آن را به نمونه ی المان محدود سه بعدی انتقال می دهد.یک ورودی ویک خروجی 10 میکرو متری عریض به کاهش اثر زود گذاراضافه می شوند.
نخست یک مدل CFD از سلول ها وسطح زیرلایه ی با المان جریان سیال حجمی خطی هشت بند بوجود می آورد(حالت 4A).مدل CFD یک ارتفاع 16 میکرو متری آن بالای چهار برابر بزرگتراز معدل ارتفاع بدست آمده ازمقطع طولی سلول را دارا می باشد.
بعنوان گام دوم یک مدل FEM سلول بااستفاده از خواص مواد ونقشه برداری که ازاندازه گیری های مکانیکی پیروی می کند بوجود آمده است (حالت 4B ).زیرلایه دو المان ضخیم ومواد سلولی یک المان ضخیم می باشد.

دینامیک سیال محاسباتی : مدل فیزیکی وشرایط مرزی
سطح سلول ازیک جریان لایه ای یک مایع غلیظ تراکم ناپذیربا یک مقطع طولی سهمی شکل پیروی می کند(حالت 4A ).مافرض کردیم که جریان روی سطح تیزنمونه مهم نیست که توسط مقطع طولی سلول و بنابراین اجبارا یک سرعت پایدارآشفته می شود.ما فرض کردیم که مهم نیست جریان سلول درمسیرمتقاطع افقی واجبارا یک شرایط نامتقاطع جریان درکنارسطح آشفته شود.سرعت روی سطح زیر لایه ی سلول اجبارا صفرمی باشد.(همه ی شرایط مرزی در شکل 4A نشان داده شده است).قوانین CFD معادله ی نویر-استوکس را بااستفاده ی ازالمان محدودنزدیک شده حل می نماید و بازده ی سرعت ها و فشارها برای هرالمان نمونه ی CFD می باشد:

تانسور فشار برشی وفشارهای برشی به دنباله ی آن محاسبه می شوند:

نمونه سازی المان محدود : مدل فیزیکی وشرایط مرزی
همه ی مواد فرض می شوند که الاستیک خطی وایزوتروپ باشند.ضریب پواسان 0.3 فرض می شوند.نمونه روی سطح پایینی کاملا تحت فشار قرار گرفته است و فشاربرشی که ازمحاسبات CFD که توسط سطح نرمال واجباری بروی برآمدگی سطح ضرب شده مشتق شده است.
تغییر پارامترهای فیزیکی
ارزیابی اثر ویسکوزیته ی سینماتیکی روی کشش سلولی.زمانی که همه ی پارامترهای پایدارادامه داده شود آن حجم بین( 0.0005 و0.004 ) متغیر می باشد.اثر ارتفاع سلول روی کشش سلولی توسط تغییرآن بین 50 و200% ارتفاع اصلی ارزیابی می شود.همه ی پارامترهای دیگر پایدارند. در نهایت تاثیر ضریب پواسان سلولی توسط تغییر سلول آن ارزیابی می شود.برای همه ی شبکه ها بین 0.2 و0.5 می باشد زمانی که دیگر متغیر ها پایدار باشند.این تجزیه وتحلیل ها فقط برای یک مدل سلول اجرا شده می باشند.مثلا سلول مدل دیگر ممکن است روش یکسانی را نشان دهد.
نمونه سازی عددی برای نمونه های دستکاری شده ی ریز
تکنیک های دستکاری شده ی ریزتحریکی مکانیکی را فقط به منطقه ای کوچک ازسلول وادار شده به کشش داخلی بزرگ اعمال می کند.بنابراین نیاز است تا توزیع کشش شبکه های نازک تربا دقت منطقی محاسبه شود.نمونه سازی همه ی سلول ها با یک پالایش شبکه ای مناسب که غیر قابل استفاده خواهد بود.به همان اندازه حافظه ی فضایی وزمان محاسبه بی اندازه لازم می شود.براساس تجارب ما درنمونه سازی دندانه ی سلولی توسط یک AFM کروی نوک تیز می باشد.ما تصمیم گرفتیم که فقط یک حجم کوچک سلول را نمونه سازی کنیم و فرض شده است که ماده ایزوتروپ والاستیک خطی می باشد.مدول های یانگ 1kpa انتخاب می شوند.حجم پایین برای خواص مواد سلولی می باشدازاین روگرفتن یک حد فوقانی ازکشش سلولی ضریب پواسان انتخاب شده است 0.3.
کشش ریز مغناطیسی
در آزمایشهای کشش ریز مغناطیسی دانه های فرو مغناطیسی با مخلوط رنگینی که روی یک لایه ی سلول پاشیده می شود و برای 30 دقیقه باقی گذاشته می شود تاته نشین شود پوشانده می شود.دانه های پوشانده شده توسط مخلوط رنگی از طریق گیرنده های حس چسبندگی سلول
های کامل مقید می شوند و سلول ها برای دور کردن دانه های بی قید چندین بار شستشومی شوند.در طول مدت آزمایش یک رشته ی مغناطیسی به سلول ها و دانه های ریز اعمال می شود که به صورت عمودی جابه جامی شود. سلول با نیروی 4pN روی سطح تماس درحال کشش است.
تعیین سطح تماس دندانه های ریزمغناطیسی با سطح سلول مافرض می کنیم که وقتی دانه های ریزباسلول ها تماس پیدا می کنند آن ها مواد سلولی را بانیروی Fw که با منفی وزن نیروی شناوری برابر است دچار تو رفتگی می کند.بدین ترتیب یک تو رفتگی باشعاع تورفتگیa بوجود می آید.

با شعاع دندانه ی R وضریب پواسان v ومدول الاستیسیته ی E وg ثابت جهانی گرانش وجرم حجمی مگنتیت وجرم حجمی آب شعاع های دانه ها 2 میکرومترانتخاب می شود.تسلیم یک شعاع تماس 0.12 می باشد.
متقارن گرفتن مشکل درمحاسبات فقط یک چهارم از فضا نمونه سازی شده یک جعبه ی 2 میکرومتری بلند درمسیرهای x وy وبا ضخامت 3 میکرومتری با پارامترهای بیست بندی المان حجمی باچگالی بالا درمنطقه ی تماس شبکه بندی شده است(به صورت سبز درحالت 5A نشان داده شده است). وبه خصوص درمرزبین ناحیه بسته شده وبازشده نمونه درجابه جایی درمسیرz در حالت پایه ودرمسیرهای x وy تحت فشارمی باشد.به ترتیب روی اطراف x وy فشاراعمال شده است(حالت 5A ). طرف دیگر آزاد گذاشته شده است.شبیه سازی فشارمغناطیسی نیروی یکنواختی به برآمدگی تیزسطح درمنطقه ی تماس اعمال می شود.منطقه ی تماس درمسیرx وy تحت فشارقرار گرفته است که به صورت اتصالات کامل بین سطح سلول ودانه شبیه سازی شده است. پارامترهای قابل کنترل آزمایشگاهی نیروی اعمال شده(بین رشته های مغناطیسی) وشعاع دانه های ریزمی باشد.
اهمیت ضریب پواسان بوسیله ی تنوع آن بررسی می شود.برای همه ی شبکه هابین 0.2 و0.5 می باشد. محاسبه ی دوباره ی شعاع دندانه برطبق آن حل برای توزیع کشش باضریب پواسان جدید با E=1kpa وF=4pN .نیروی کل به دانه اعمال می شودکه بین 2 تا 20 pN متغیر
می باشد وبرآیند کشش سلولی محاسبه شده است با E=1kpa وv=0.3.
تابیدن دانه های ریز
در طول آزمایش تابیدن دانه های ریز دانه های فرومغناطیس به پیروی ازسلول های یک قرارداد متشابه برای فشار دانه ی ریز بسته شده اند اگر چه با RGD پوشانده شده اند و دستگاه گیرنده دچارآشفتگی می شود.دانه ها برای استفاده از ضربان آهنربایی بزرگ خاصیت آهن ربایی پیدا می کنندویک رشته ی مغناطیسی خیلی کوچک برای ساختن آن هایی که می چرخنداستفاده می شود و گشتاوری به دستگاه گیرنده ی کامل سلول های سلیتوس کلتون اعمال می شود.
منطقه ی تماس دانه هابا سطح سلول بعنوان فشاردانه های مغناطیسی محاسبه شده است.مشکل فقط یک سطح هموارمتقارن است که ما بر طبق آن یک فضای نیمه را نمونه سازی کردیم(حالت 6A ).یک جعبه ی 2×4 ری درمسیرهای x وy وضخامت 3 میکرومتربا پارامترهای بیست بندی المان حجمی باچگالی بالا درمنطقه ی تماس شبکه بندی شده است(به صورت سبز درحالت 6A نشان داده شده است).وبه خصوص درمرزبین ناحیه در تماس ومنطقه ی آزاد نمونه درجابه جایی درمسیرz در حالت پایه ودرمسیرy روی سطح هموارمتقارن ودرمسیرهای x وy تحت فشارمی باشد.به ترتیب روی قسمت جانبی x وy وروی سطح عمودی دیگرش(حالت 6A ).شبیه سازی پیچ مغناطیسی برآمدگی روی سطح تماس توسطزاویه ی(آلفا)اطراف محورy چرخانده می شود.صفحه ی تماس نیرو و فشاراعمال شده بوسیله ی استخراج برآیند جا به جایی تحمیل شده محاسبه می شود.منطقه ی تماس در مسیرx وy تحت فشارقرار داده می شود که اتصالات صحیح آن بین سطح سلول ودانه شبیه سازی شده است.روخوانی قابل تغییر برای این آزمایشها زاویه ی چرخش وکنترل از فشاراعمال شده ونگ واینگبرمتاثر می باشد.گزارش داده شده است که یک فشار حداکثر 4pa روی سطح تماس اعمال شده است.اهمیت ضریب پواسان بوسیله ی تنوع آن بررسی می شود.برای همه ی شبکه هابین
0.2 و0.5 می باشد. محاسبه ی دوباره ی شعاع دندانه برطبق آن حل برای توزیع کشش باضریب پواسان جدید با E=1kpa و.p=4pa چرخش اعمال شده روی دانه بین 5 تا 20 درجه متغیراست وبرآیند کشش سلولی محاسبه شده است با E=1kpa وv=0.3.اثرشعاع تماس تعیین شده است با توجه به تغییرآن بین 0.1 و0.6 میکرومتربا E=1kpa وv=0.3 وp=4pa .

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله   27 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید