دانلود مقاله بهینه‌سازیچندمنظوره طراحی پیچ‌های قفل کننده تیبیال با استفاده از الگوریتم ژنتیکی: ارزیابی کارایی مکانیکی
تعداد کلمات فایل انگلیسی:4700 کلمه 9 صفحه pdf
تعداد صفحات فایل ترجمه:14 صفحه word فونت 10 B Nazanin
بهینه‌سازیچندمنظوره طراحی پیچ‌های قفل کننده تیبیال با استفاده از الگوریتم ژنتیکی: ارزیابی کارایی مکانیکی
چکیده: شکستگی و شل شدن پیچ های قفل کننده ممکن است ثابت کردن شکستگی یا ترمیم استخوان در استخوان قفل شده شکستگی تیبیال را مختل نماید. قدرت خمش و توان نگهداری استخوان ، دو هدف مهم طراحی پیچ های قفل کننده ، ممکن است با یکدیگر تعارض نمایند. مطالعه حاضر از بهینه سازی چندمنظوره با الگوریتم ژنتیکی استفاده کرده تا طراحی های بهینه را با توجه به این دو هدف مورد بررسی قرار دهد. مدل های المان محدود سه بعدی برای آنالیز قدرت خمش و توان نگهداری استخوان پیچ های قفل کننده در ابتدا ایجاد شدند. از طریق استفاده از آرایه ی تاگوچی L25 متعامد، دو تابع هدف با استفاده از آنالیزهای رگرسیون حداقل مربعات گسترش یافتند. سپس راه حل های trade-off بین دو هدف که به عنوان بهینه pareto شناخته می شوند با روش تراکم سازی مجموع وزنی تحت محدودیت های هندسی کشف شدند. توابع هدف، در واقع نتایج المان محدود را منعکس می کنند، که برای مطالعات چند منظوره معتبر است. نمای pareto پیچ ها با قطر بیرونی mm5/4 و mm 5 مشابه بودند. ناحیه زانو نمای pareto، با این حقیقت مشخص شد که بهبود کوچکی در هر هدف، منجر به تخریب زیادی در هدف دیگر خواهد شد، که ممکن است انتخاب طراحی بهینه را مطلوب نماید. پیچ های قفل کننده که به صورت تجاری در دسترس هستند با بهینه pareto مقایسه شدند ، چنین یافت شد که طراحی های غالب هستند و می توانند بهبود یابند. در نتیجه، طراحی چند منظوره با الگوریتم ژنتیکی، برای بهینه سازی طراحی پیچ های قفل کننده با بسیاری از متغیرها و اهداف متضاد مفید بوده است. انتخاب طراحی بهینه دانش کامل در مورد مسائل ارثی نیاز دارد. این روش می تواند زمان، هزینه،و کار همراه با فرآیندهای توسعه پیچ را می تواند کاهش دهد.
کلمات کلیدی: پیچ قفل کننده، بهینه سازی چندمنظوره، الگوریتم ژنتیکی
Multiobjective Optimization of Tibial Locking Screw Design Using a Genetic Algorithm: Evaluation of Mechanical Performance
ABSTRACT: Breakage or loosening of locking screws may impair fracture fixation or bone healing in locked nailing of tibial fractures. Bending strength and bone holding power, two important design objectives of locking screws, may conflict with each other. The present study used multiobjective optimization with a genetic algorithm to investigate the optimal designs with respect to these two objectives. Three-dimensional finite element models for analyzing bending strength and bone holding power of locking screws were created first. Through use of a Taguchi L25 orthogonal array, two objective functions were developed by least-squares regression analyses. Then, the trade-off solutions between the two objectives known as Pareto optima were explored by a weighted-sum aggregating approach under geometric constraints. The objective functions, reliably reflecting the finite element results, were valid for multiobjective studies. The Pareto fronts of the screws with 4.5-mm and 5.0-mm outer diameters were similar. The “knee” region of the Pareto front, characterized by the fact that a small improvement in either objective will cause a large deterioration in the other objective, might be the favored choice of optimal designs. The commercially available locking screws compared with the Pareto optima were found to be dominated designs and could be improved. In conclusion, the multiobjective optimization with a genetic algorithm was useful for optimization of locking screw design with many variables and conflicting objectives. Choosing an optimal design requires a thorough knowledge of the inherent problems. This method could reduce the time, cost, and labor associated with the screw development process. © 2006 Orthopaedic Research Society. Published by Wiley Periodicals, Inc. J Orthop Res 24:908-916, 2006
Keywords: locking screw; multiobjective optimization; genetic algorithm
کد:2-9164
دانلود رایکان فایل انگلیسی:
رمز فایل:www.downloadmaghaleh.com
دانلود مقاله دات کام 
توضیحات محصول
دانلود مقاله بهینه‌سازیچندمنظوره طراحی پیچ‌های قفل کننده تیبیال با استفاده از الگوریتم ژنتیکی: ارزیابی کارایی مکانیکی
تعداد کلمات فایل انگلیسی:4700 کلمه 9 صفحه pdf
تعداد صفحات فایل ترجمه:14 صفحه word فونت 10 B Nazanin
بهینه‌سازیچندمنظوره طراحی پیچ‌های قفل کننده تیبیال با استفاده از الگوریتم ژنتیکی: ارزیابی کارایی مکانیکی
چکیده: شکستگی و شل شدن پیچ های قفل کننده ممکن است ثابت کردن شکستگی یا ترمیم استخوان در استخوان قفل شده شکستگی تیبیال را مختل نماید. قدرت خمش و توان نگهداری استخوان ، دو هدف مهم طراحی پیچ های قفل کننده ، ممکن است با یکدیگر تعارض نمایند. مطالعه حاضر از بهینه سازی چندمنظوره با الگوریتم ژنتیکی استفاده کرده تا طراحی های بهینه را با توجه به این دو هدف مورد بررسی قرار دهد. مدل های المان محدود سه بعدی برای آنالیز قدرت خمش و توان نگهداری استخوان پیچ های قفل کننده در ابتدا ایجاد شدند. از طریق استفاده از آرایه ی تاگوچی L25 متعامد، دو تابع هدف با استفاده از آنالیزهای رگرسیون حداقل مربعات گسترش یافتند. سپس راه حل های trade-off بین دو هدف که به عنوان بهینه pareto شناخته می شوند با روش تراکم سازی مجموع وزنی تحت محدودیت های هندسی کشف شدند. توابع هدف، در واقع نتایج المان محدود را منعکس می کنند، که برای مطالعات چند منظوره معتبر است. نمای pareto پیچ ها با قطر بیرونی mm5/4 و mm 5 مشابه بودند. ناحیه زانو نمای pareto، با این حقیقت مشخص شد که بهبود کوچکی در هر هدف، منجر به تخریب زیادی در هدف دیگر خواهد شد، که ممکن است انتخاب طراحی بهینه را مطلوب نماید. پیچ های قفل کننده که به صورت تجاری در دسترس هستند با بهینه pareto مقایسه شدند ، چنین یافت شد که طراحی های غالب هستند و می توانند بهبود یابند. در نتیجه، طراحی چند منظوره با الگوریتم ژنتیکی، برای بهینه سازی طراحی پیچ های قفل کننده با بسیاری از متغیرها و اهداف متضاد مفید بوده است. انتخاب طراحی بهینه دانش کامل در مورد مسائل ارثی نیاز دارد. این روش می تواند زمان، هزینه،و کار همراه با فرآیندهای توسعه پیچ را می تواند کاهش دهد.
کلمات کلیدی: پیچ قفل کننده، بهینه سازی چندمنظوره، الگوریتم ژنتیکی
Multiobjective Optimization of Tibial Locking Screw Design Using a Genetic Algorithm: Evaluation of Mechanical Performance
ABSTRACT: Breakage or loosening of locking screws may impair fracture fixation or bone healing in locked nailing of tibial fractures. Bending strength and bone holding power, two important design objectives of locking screws, may conflict with each other. The present study used multiobjective optimization with a genetic algorithm to investigate the optimal designs with respect to these two objectives. Three-dimensional finite element models for analyzing bending strength and bone holding power of locking screws were created first. Through use of a Taguchi L25 orthogonal array, two objective functions were developed by least-squares regression analyses. Then, the trade-off solutions between the two objectives known as Pareto optima were explored by a weighted-sum aggregating approach under geometric constraints. The objective functions, reliably reflecting the finite element results, were valid for multiobjective studies. The Pareto fronts of the screws with 4.5-mm and 5.0-mm outer diameters were similar. The “knee” region of the Pareto front, characterized by the fact that a small improvement in either objective will cause a large deterioration in the other objective, might be the favored choice of optimal designs. The commercially available locking screws compared with the Pareto optima were found to be dominated designs and could be improved. In conclusion, the multiobjective optimization with a genetic algorithm was useful for optimization of locking screw design with many variables and conflicting objectives. Choosing an optimal design requires a thorough knowledge of the inherent problems. This method could reduce the time, cost, and labor associated with the screw development process. © 2006 Orthopaedic Research Society. Published by Wiley Periodicals, Inc. J Orthop Res 24:908-916, 2006
Keywords: locking screw; multiobjective optimization; genetic algorithm
کد:2-9164
دانلود رایکان فایل انگلیسی:
رمز فایل:www.downloadmaghaleh.com