آموزش تخمین عمر خستگی با MSC.FATIGUE (مهندسی پزشکی)

یکی از مباحث مهم در علم مهندسی پزشکی به خصوص در زیر رشته های بیومتریال و بیوکانیک ، مبحث تخمین عمر خستگی ماده یا قطعه در محیط بیولوژیکی بدن است.از دیگر پروژه های جذاب در مهندسی پزشکی می توان به تخمین عمر خستگی در استخوان های بدن مثل فک اشاره کرد.  تنش های موجود ، عملیات های حرارتی در بدن و  فرآیند های بیولوژیکی دیگر در داخل بدن ، از جمله مواردی است که تحت این شرایط ، از استحکام ماده یا قطعه ما در بدن می کاهد و عمر خستگی قطعه را تحت تاثیر خود قرار می دهد. پس شما به عنوان یک مهندس پزشک باید این نکته را در نظر داشته باشید که قطعه ای را که طراحی می کنید ،  چه میزان تنشی را می تواند در بدن تحمل کند و عمر خستگی آن را توسط یک نرم افزار تخمین بزنید. در دوره ی تخمین عمر خستگی با MSC.FATIGUE ، تلفیقی از مباحث تئوری و نرم افزاری به دانش پژوه ارائه می شود. همچنین مثال های صنعتی و تجربیاتی در رابطه با این بحث با دانش پژوهان در میان گذاشته می شود. در این دورهمباحث تئوری ، استاندارد های تست خستگی ، محدودیت های روش تخمین عمر به دانش پژوه آموزش داده می شود. از نرم افزار های کاربردی در زمینه ی خستگی می توان به Zencrack ،  Frank ، Fe-safe ، 3D و nCode و معتبرترین و کامل ترین نرم افزار در این زمینه که  MSC.FATIGUE است می توان نام برد. در این دوره الگوریتم های محاسباتی هر یک از این نرم افزار ها  آموزش و به عنوان پیش فرض با نرم افزار MSC.FATIGUE کار خواهد شد. بعد از این دوره با کمی تمرین مباحث ، شما می توانید با دیگر نرم افزار ها در این زمینه کار کنید. در ابتدای دوره روش تخمین عمر بر مبنای SN مورد بحث واقع می شود. این روش یک روش قدیمی است که خطای بسیاری در آن دخیل است. سپس مطالبی را تحت عنوان جوانه زنی ترک ، استاندارد های این تست و Initiation ترک  بیان می شود. در مرحله بعد در نرم افزار یک قطعه که مربوط به فرمان خودرو می باشد را تحلیل می کنیم و عمر جوانه زنی ترک را محسابه می کنیم. در ادامه به بحث تخمین عمر ناشی از بازگذاری دامنه متغییر پرداخته شده و به سراغ روش هایی مثل rain flow را بیان کرده و پیاده سازی آن در نرم افزار و محدودیت های آن را بیان می کنیم. سپس به سراغ بارگذاری های Random fatigue رفته که یک روش پیشرفته ای است و قابلیت پیاده سازی در نرم افزار را دارد. در ادامه تئوری های رشد ترک-خستگی و اینکه چگونه در نرم افزار پیاده سازی می شود ، بیان می شود. مهمترین و دقیق ترین و صنعتی ترین روش ، تخمین عمر Multi axial است که تئوری ها و الگوریتم کد نویسی یک مسئله Multi axial را مورد بررسی قرار می دهیم.