چکيده

در جراحی‌های ارتوپدی اگر دما در حین سوراخکاری استخوان از 47 درجه سانتیگراد بیشتر شود، منجر به نکروز حرارتی می‌شود. این پژوهش با هدف تحلیل پارامترهای مکانیکی و حرارتی در فرآیند سوراخ‌کاری و تعیین شرایطی که منجر به ایجاد حداقل دما در حین این عمل می‌شود، به روش انتقال حرارت معکوس پرداخته است. بدین منظور از نرم‌افزار DEFORM-3D برای تحلیل پارامترهای مکانیکی و حرارتی در دو حالت سرعت‌معمولی و سرعت‌بالا با در نظر گرفتن مدل جانسون-کوک برای جنس استخوان کورتیکال و ترابکولار و شکل براده‌برداری مایل سوراخ‌کاری استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که بیشترین مقدار اختلاف برای نیروی محوری، و دما به ترتیب %4/10 و %8/4 در مقایسه با نتایج تجربی است. همچنین حداقل دمای قابل حصول برای سوراخ‌کاری سرعت‌معمولی برای هر دو استخوان ترابکولار و کورتیکال مربوط به نرخ پیشروی 150 میلیمتر بر دقیقه و سرعت دورانی 2000 دور بر دقیقه و برای سوراخ‌کاری سرعت‌بالا با نرخ پیشروی 150 میلیمتر بر دقیقه با سرعت دورانی 4000 و 7000 دور بر دقیقه به ترتیب برای استخوان ترابکولار و کورتیکال است که در چنین شرایطی نیز نکروز حرارتی رخ می‌دهد و نیاز به خنک‌کاری خارجی دارد.