به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « 3D F?E?M » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • بهروز مطاعی، فریدون مقدس نژاد*، حمزه ذاکری

    عمق بافت سطحی شاخصی مهم جهت ارزیابی قابلیت های مقاومت لغزشی و زهکشی سطحی روسازی آسفالتی به شمار می آید که تاثیری مستقیم در تامین ایمنی و راحتی کاربران راه ها دارد. ارزیابی بافت یکی از اهداف اصلی سیستم مدیریت روسازی است. در این مقاله، یک دستگاه خودکار سه بعدی مبتنی بر تکنیک تصویربرداری ترکیبی برای اندازه گیری بافت روسازی ارائه شده است. در این دستگاه یک سیستم متشکل از دوربین های دیجیتال دوبعدی جهت تهیه داده های تصویری موردنیاز طراحی شده است. سیستم ارائه شده دارای یک ابزار کاهش اصطکاک سطحی است که شرایط زهکشی سطحی را در انواع روسازی شبیه سازی می کند. این سیستم ارزیابی بافت را در شرایط بارندگی نیز امکان پذیر می کند. بر اساس تصاویر دوبعدی برداشت شده از سطح روسازی مدل های ابر نقطه سه بعدی بافت روسازی با استفاده از تکنیک ساختار از حرکت ارائه شده است. روشی جهت محاسبه شاخص میانگین عمق بافت روسازی بر اساس مدل های سه بعدی تولید شده ارائه شده است. اندازه گیری عمق بافت روسازی به صورت صفحه ای در جهات مختلف از قابلیت های این روش است که ارزیابی یکنواخت عمق بافت در جهات مختلف و دستیابی به عمق بافت بحرانی زهکشی را امکان پذیر می کند. سیستم ارائه شده جهت اندازه گیری عمق بافت در مقاطع مختلف روسازی مورداستفاده قرار گرفته است و مقادیر به دست آمده توسط آن با نتایج روش استاندارد ماسه مقایسه شده است که نشان دهنده همبستگی بالای نتایج این دو روش ارزیابی بافت روسازی است(=93%). نتایج این تحقیق می تواند به ارائه یک روش جدید و کم هزینه برای ارزیابی اصطکاک و ایمنی روسازی در سیستم های مدیریت شبکه روسازی منتج شود.

    کلید واژگان: عمق بافت روسازی, ارزیابی کم هزینه, مدل سازی سه بعدی, زهکشی, مدیریت روسازی}
    Behrouz Mataei, Fereidoon Moghadas Nejad *, HAMZEH ZAKERI

    The surface texture depth is an important indicator for evaluating the skid resistance capabilities and providing suitable surface drainage conditions for asphalt pavement, which has a direct effect on the safety and comfort of road users. Texture evaluation is one of the main goals of the pavement management system. Three-dimensional evaluation is the most accurate method of measuring pavement texture characteristics. In this paper, a three-dimensional automatic device based on a hybrid imaging technique is presented. In this device, a system consisting of two-dimensional digital cameras is designed to provide the required image data. The proposed system has a tool for reducing surface friction. This system also makes it possible to evaluate the texture in rainy conditions. Based on the two-dimensional images taken from the pavement surface, the three-dimensional models of the pavement texture are presented. A method for calculating the mean texture depth is presented. Measuring the depth of pavement texture in different directions is a the capability of this method, which makes it possible to uniformly evaluate the depth of the texture in different directions and find the critical direction for texture drainage capacity. The proposed system has been used to measure the depth of texture in different sections of pavement and the results in have been compared with the results of the standard sand patch method. This comparison shows a high correlation between the results of the proposed method and the standard pavement texture evaluation method.

    Keywords: Pavement Texture Depth, Low Cost Evaluation, 3D Modeling, Drainage, Pavement Management}
  • Mozhdeh Peiravi, Zahra Sherafat *
    Nowadays, to solve the problems of implants, damaged bone is repaired using biocompatible scaffolds. In this research, PCL/PLA/ZnO scaffolds were fabricated by melt extrusion 3D printing. Polycaprolactone is one of the well-known biocompatible and bioactive materials for bone scaffolds, but it is hydrophobic and has a low degradation rate. Therefore, polylactic acid was used to increase degradability and hydrophilicity. Also, zinc oxide was used to increase mechanical and biological properties. For this purpose, PCL or PCL containing 1, 2 and 3 wt% ZnO nanoparticles and PLA were printed layer by layer. The morphology and mechanical properties were studied by SEM images and compression test, respectively. The SEM images showed that the printed scaffolds had a regular structure with a pore size between 300 and 400 micrometers. Adding PLA and ZnO to PCL scaffolds significantly improves mechanical performance and PCL/PLA/ZnO composites have a favorable compressive strength for bone tissue engineering applications. By adding PLA to PCL, the stiffness increased from 52 MPa to 214 MPa. The addition of zinc oxide nanoparticles up to 3% by weight has increased the stiffness from 214 MPa to 273.48 MPa in the PCL/PLA/3%ZnO sample. Results have demonstrated that PCL/PLA/ZnO scaffolds prepared by melt extrusion 3D printers are a highly promising solution for bone tissue engineering.
    Keywords: 3D Printing, Polycaprolactone, Polylactic Acid, Zinc Oxide Nanoparticles, Morphology, Mechanical Properties}
  • محمد مفرح، میرهادی سیدعربی*، بهزاد مظفری تازه کند، شهره کسائی

    با گسترش روزافزون فناوری و ظهور دستگاه های هوشمند در زندگی امروزی، برقراری ارتباط تعاملی با این ابزارهای هوشمند به امری اجتناب ناپذیر تبدیل شده است. از میان روش های متعدد برقراری ارتباط تعاملی که شامل استفاده از صوت و لباس های مجهز به سنجش گر حرکتی و همچنین روش های مبتنی بر تصویر است که هر کدام برمبنای شناسایی و نظارت بر عضو خاصی از بدن متمرکز هستند، روش های مبتنی بر دست انسان به دلیل دارا بودن ویژگی های خاص دست، از اهمیت مضاعفی در این حوزه برخوردار است و لذا تخمین حالت سه بعدی دست با استفاده از پردازش تصویر به یکی از جذاب ترین و چالشی ترین زمینه های پژوهشی مرتبط با ارتباط تعاملی انسان با ماشین تبدیل شده است. در این مقاله، روش های مختلف تخمین حالت سه بعدی دست با تاکید بر روش های مبتنی بر پردازش تصویر بررسی شده و نقاط قوت و ضعف آنها بیان شده و مورد مقایسه قرار گرفته است. این مقایسه بر اساس روش های سنتی و همچنین روش های مرتبط با یادگیری عمیق انجام شده است. همچنین پایگاه داده های مورد استفاده در تخمین حالت دست نیز معرفی شده و ویژگی های هرکدام از آنها در کاربردهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است.

    کلید واژگان: تخمین حالت سه بعدی دست, ارتباط تعاملی انسان-ماشین, مفصل های دست, تصویر RGBD}
    Mohammad Mofarreh, Hadi Seyedarabi *, Behzad Mozaffari Tazehkand, Shohreh Kasaei

    With the increasing development of technology and the emergence of smart devices in today’s life, interactive communication with these smart devices has become inevitable. Among the many methods of interactive communication, which include the use of voice and clothes equipped with motion sensors, as well as image-based methods, each of which is focused on identifying and monitoring a specific part of the body, human hand-based methods due to their characteristics Especially the hand is of double importance in this field, and therefore the estimation of the three-dimensional state of the hand using image processing has become one of the most attractive and challenging research fields related to human-machine interaction. In this article, different methods of estimating the three-dimensional state of the hand are reviewed with an emphasis on methods based on image processing, and their strengths and weaknesses are stated and compared. This comparison is based on traditional methods as well as methods related to deep learning. Also, the databases used in hand posture estimation have been introduced and the characteristics of each of them have been investigated in different applications.

    Keywords: 3D Hand Pose Estimation, Human-Machine Interactive Communication, Hand Joints, RGBD Image}
  • رمضانعلی ایزدی فرد*، زینب قاریان پور، امیر زهرایی صالحی
    چاپ سه بعدی بتن در کاربردهای ساختمانی یکی از حوزه های خلاقانه و چالش برانگیز است که دانش ساخت و ساز سنتی را با فناوری های دیجیتال ترکیب می کند. حذف قالب، کاهش هزینه و نیروی انسانی مورد نیاز و چندین مزیت عمده ی دیگر، تمرکز بر این حوزه را بیشتر نموده است. در این صنعت که دارای پتانسیل ویژه ای در ساخت سریع و انبوه، و معماری های پیچیده است، چالش های بسیاری مانند رعایت الزامات رئولوژیکی، پیوند بین لایه، مواد مورد استفاده و تقویت آن ها و رفتار ناهمسانگرد مواد وجود دارد. از گذشته تا به امروز عملکرد سازه های ساخته شده، همواره حاصل تعاملی بین فولاد و بتن بوده است. با توجه به کاربرد های عملی این فناوری ، ساخت موادی سازگار و استفاده از سیستم های تقویت کننده مانند الیاف و آرماتورها و حفظ تعامل مناسب بین آنها از جمله موضوعات مورد توجه محققین در این حوزه می باشند. این مقاله نمونه هایی از روند تحقیقاتی در این حوزه را به همراه تجزیه و تحلیل آن ها، مرور می کند و از آنجا که با هدف معرفی این تکنولوژی و چالش های آن به نگارش در آمده است، زمینه ای الهام بخش را برای آشنایی هر چه بیشتر مخاطبان با اهداف متضاد در تولید بتن مناسب، برای بهبود قابلیت و کیفیت چاپ فراهم می سازد.
    کلید واژگان: پرینت سه بعدی, بتن, خصوصیات مواد, تولید افزایشی, راهبرد مسلح سازی, الیاف تقویتی, بتن قابل چاپ, هندسه نازل}
    Ramezan Ali Izadifard *, Zeinab Gharianpour, Amir Zahraei Salehi
    The use of 3D printing concrete in construction applications is one of the most innovative and challenging fields, combining traditional construction knowledge with digital technologies. The focus on this area has increased due to removing the molds, reducing the cost, needed human resources, and other important advantages. There are many challenges such as rheological requirements, bonding between layers, materials used, their reinforcement, and anisotropic behaviors in this industry which has a special potential in fast and mass construction, and complex architectures. Throughout history up to current times, the performance of the built structures has always been the result of the interaction between steel and concrete. According to the practical applications of this technology, manufacturing compatible materials, using reinforcing systems such as fibers and steel rebars, and maintaining proper interaction between them, are fascinating subjects that attract the attention of researchers in this field. The examples of the research processes along with their analysis are reviewed in this article. since this article was written to introduce this technology and its challenges, it provides a source of inspiration, for getting to know the audience as much as possible, with conflict goals of producing suitable concrete to improve the ability of printing and its quality.
    Keywords: 3D Printing, Concrete, Material properties, Additive Manufacturing, Reinforcement Strategy, Fiber Reinforcement, Printable Concrete, Nozzle Geometry}
  • عباس صواب پور*، جواد کدخداپور، علی پورکمالی
    ماده مرکب یک جامد غیر یکنواخت است که از دو یا چند ماده مختلف تشکیل شده است که به صورت مکانیکی یا متالورژی به هم پیوند خورده اند. این مواد تشکیل دهنده، خواص شیمیایی و فیزیکی کاملا متفاوتی دارند و برای ساخت ماده ای که شبیه به هیچ کدام از این مواد نیست با هم ادغام می شوند. در مطالعات پیشین، ساخت و بررسی ساختارهای ساندویچ مواد پلیمری با دو ماده با خواص فیزیکی مشابه (دو ماده سخت) انجام شده بود، ولی در این تحقیق، دو پلیمر با خواص فیزیکی کاملا متفاوت با هم ترکیب و یک ساختار ساندویچی جدید ساخته شده است. این مطالعه با هدف بررسی و تلاش برای افزایش عملکرد مکانیکی ساختارهای تک لایه و چند لایه مرکب (ساندویچی) چاپ شده از مواد پلیمری سخت (ABS) و نرم (TPU) و مقایسه این نمونه ها با تهیه ساختارهای مرکب مختلف از این پلیمرها انجام شده است. روش ساخت مواد پلیمری مورد استفاده از این تحقیق، استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی (لایه گذاری افزایشی) می باشد. نتایج در قالب تست کشش آزمایشگاهی و شبیه سازی در محیط نرم افزاری آباکوس به دست آمده است. این نتایج حاکی از آن است که با تغییر لایه ها و مواد، مقدار کرنش تا شکست نمونه های مرکب تا حدود 4 برابر افزایش پیدا کرده است. لازم به ذکر است که ساخت نمونه های تست کشش، در این پروژه طبق استاندارد انجمن مواد و آزمون آمریکا انجام شده است.
    کلید واژگان: خواص مکانیکی, ساختارهای مرکب, پرینت سه بعدی, ABS, TPU}
    Abbas Savabpour *, Javad Kadkhodapour, Ali Pourkamali Anaralki
    A composite structure is a non-uniform solid that consists of two or more different materials with different kinds that are mechanically bonded together. These structures have completely different chemical and physical properties and they merge together to make a substance that is not similar to any of these materials. In previous studies, the construction and investigation of sandwich structures of polymer materials were done with two materials with similar physical properties (two hard materials), but in this research, two polymers with completely different physical properties were combined and a new sandwich structure was made. This study aims to investigate and try to increase the mechanical performance of single-layer and multi-layer composite (sandwich) structures printed from hard (ABS) and soft (TPU) polymer materials and comparing these samples by preparing different composite structures from these polymers. The method of making polymer materials used in this research is the use of 3D printing technology (incremental layering). The results have been obtained in the form of laboratory tensile test and simulation in the Abaqus software environment. These results indicate that with the change of layers and materials, the amount of strain to failure of the composite samples has increased up to about 4 times. It should be noted that the construction of the tensile test samples in this project was done according to the standard of the American Association of Materials and Testing.
    Keywords: Mechanical properties, Composite Materials, 3D Printing, ABS, TPU}
  • سجاد رستمیان، مجید عطایی پور*
    برای طراحی یک معدن بعد از اینکه انجام عملیات زمین شناسی، تهیه مدل سه بعدی و مدل بلوکی معدن به اتمام رسید، تعیین محدوده نهایی انجام می شود. تعیین محدوده نهایی با استفاده از روش های دقیق و روش های هوش مصنوعی قابل محاسبه است. مساله تعیین محدوده نهایی از نظر سختی جزو مسایل NPhard است. روش های دقیق معمولا به نتیجه ای بهتر و بهینه خواهند رسید، اما برای مسایل بزرگ با تعداد بلوک های زیاد ممکن است با زمان حل بسیار بالایی قادر به پاسخ گویی به مساله باشد. در این شرایط بهتر است از الگوریتم های هوش جمعی یا تکاملی برای تعیین محدوده نهایی استفاده کرد. بهینه سازی مساله تعیین محدوده نهایی شبیه به مسایل بهینه سازی دیگر است که با استفاده از یک منطق الگوریتمی در نرم افزار متلب قابل حل است. در اینجا از الگوریتم کشتل در متلب برای بهینه سازی محدوده نهایی استفاده شده است. ابتدا الگوریتم کشتل برای حل مساله دو بعدی و سه بعدی پیاده سازی شده و در نهایت معدن مس سونگون به عنوان مطالعه موردی انتخاب و نتایج حل مساله تعیین محدوده نهایی با الگوریتم کشتل و نرم افزار NPVScheduler مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از الگوریتم کشتل در مساله تعیین محدوده نهایی معدن مس سونگون اختلاف 47/0 درصدی با نرم افزار NPVScheduler دارد. مقایسه الگوریتم کشتل با نتایج لرچ گروسمن در تعیین محدوده نهایی دو بعدی و مقایسه نتایج حاصله از الگوریتم کشتل با نرم افزار NPVScheduler در مسایل سه بعدی نشان دهنده کارآیی مناسب آن در حل این مسایل است.
    کلید واژگان: بهینه سازی, تعیین محدوده نهایی سه بعدی, الگوریتم فراکاوشی کشتل (مرغابی)}
    S. Rostamian, M. Ataee-Pour *
    To design an open pit mine, geological operations must be conducted, followed by the preparation of a three-dimensional model and mineral block model. The ultimate pit limit can be determined through accurate methods and artificial intelligence techniques. The problem of determining the ultimate pit limit is considered to be NP-hard, making it challenging to solve. While exact methods provide better and optimal results, they may require significant time to answer the problem due to the large number of blocks involved. In such cases, it is more suitable to use collective algorithms or a planned approach to determine the final range. Optimizing the determination of the ultimate pit limit is similar to other optimization problems that can be addressed using logical algorithms in MATLAB software. In this study, Keshtel algorithm, implemented in MATLAB, is utilized to optimize the final range. Initially, Keshtel algorithm is employed to solve the problem. Subsequently, the Songun copper mine is chosen as a case study for the two-dimensional and three-dimensional implementation, and the results of determining the ultimate pit limit are compared with both Keshtel algorithm and NPV Scheduler software. The findings reveal that Keshtel algorithm, used to determine the final limits of the Songun copper mine, differs by only 0.47% compared to the NPV Scheduler software. Moreover, the comparison of Keshtel algorithm with the results of Lerch Grossman in determining the two-dimensional final range, as well as the comparison with NPV Scheduler software in three-dimensional problems, demonstrates its efficiency in solving these issues effectively.
    Keywords: Optimization, Keshtel Algorithm, 3D ultimate pit limit}
  • معین طاهری*، زهره مرادی

    فناوری نانو امروزه در حوزه های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از ابزار کاربردی این فناوری نوین، میکروسکوپ نیروی اتمی است. از میکروسکوپ نیروی اتمی در تصویربرداری، ساخت تجهیزات ریزمقیاس، استخراج خواص بافت های زیستی و جابه جایی استفاده می گردد. جابه جایی ذرات با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی در دو فاز مورد توجه قرار می گیرد. فاز نخست، پیش از حرکت ذره ی هدف و فاز دوم، در حین حرکت ذره ی هدف است. تعیین مسیر دقیق ذره در فاز دوم نانوجابه جایی از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از پارامترهای مهم در شبیه سازی فاز دوم، مدل اصطکاکی مورد استفاده است. در این پژوهش برای نخستین بار از سه مدل اصطکاکی دقیق لاگره، لون و گرین وود- ویلیامسون، جهت بررسی سه بعدی فاز دوم نانوجابه جایی استفاده شده است. ذره ی هدف مورد بررسی نانوذره ی طلا می باشد که ابعاد و هندسه ی آن به صورت تجربی با تصویربرداری به وسیله ی میکروسکوپ نیروی اتمی به دست آمده است. نتایج به دست آمده نشان داده است که مدل لاگره کمترین میزان جابه جایی و مدل گرین وود- ویلیامسون، بیشترین میزان جابه جایی را پیش بینی نموده اند.

    کلید واژگان: مطالعه ی تجربی, نانوجابه جایی, سه بعدی, فاز دوم, مدل های دقیق اصطکاکی, نانوذرات طلا}
    M. Taheri *, Z. Moradi

    Today, nanotechnology is used in various fields. One of the practical tools of this new technology is the Atomic Force Microscope (AFM). AFM is used in imaging, making microscale equipment, extracting the properties of biological tissues and manipulation. Manipulation of particles using AFM is considered in two phases. The first phase is before the movement of the target particle and the second phase is during the movement of the target particle. Determining the exact path of the particle in the second phase of nanomanipulation is of great importance. One of the important parameters in the simulation of the second phase is the friction model used. In this research, for the first time, three exact friction models of LuGrr, Leuvn and Greenwood-Williamson have been used to investigate the 3D second phase of nanomanipulation. The target particle under investigation is a gold nanoparticle, whose dimensions and geometry were obtained experimentally by imaging with an AFM. The obtained results have shown that the LuGre model predicts the lowest amount of displacement and the Greenwood-Williamson model predicts the highest amount of displacement.

    Keywords: Experimental Study, Nanomanipulation, 3D, Second Phase, Accurate Friction Models, Gold Nanoparticle}
  • Sepehr Chalajour, Nader Hataf *
    Tunnels are used for numerous purposes; therefore, proper evaluation and prediction of tunnel behavior, influenced by the surrounding environment's characteristics, is of great concern for civil engineers. In this regard, two water convey and railway tunnels in rock medium were modelled to investigate the influence of various constitutive models on tunnels’ behaviors prediction. The tunnel convergence predicted by each constitutive model was compared with the reported monitoring data. Then, the most appropriate constitutive models for tunnel analysis in each rock category were proposed according to the strength of each category’s rocks. The results indicated that the Mohr-Coulomb criteria for very weak rocks, the Generalized Hoek-Brown for weak rocks and the Generalized Hoek-Brown with the residual parameter criteria for modelling medium rocks, had more reliable predictions of tunnel convergence. Also, utilizing shear strength parameters correlated from rock mass specific parameters to analyze tunnels in weak and medium rocks was not satisfactory.
    Keywords: 3D Finite-Element Simulation, Constitutive model, Monitoring Data, Rock Tunnel}
  • مهدی شیخی*، شقایق وکیلی
    چاپ سه بعدی فرایندی است که طی آن اجسام سه بعدی با افزودن لایه های متوالی مواد (مانند پلیمرها) روی هم ساخته می شوند. در حال حاضر، این فرایند از مهم ترین زمینه های پژوهشی در مراکز  پژوهشی دانشگاهی و صنعتی به شمار می رود. در میان رویکردهای مختلف برای چاپ سه بعدی، پلیمرشدن نوری به دلیل گستره وسیع مونومرها-اولیگومرهای قابل پلیمرشدن نوری (نورپلیمرها) بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این روش، دو جزء آغازگرهای نوری و مونومرها-اولیگومرها مهم ترین اجزا برای چاپ سه بعدی هستند که نه تنها امکان چاپ رزین، بلکه بر خواص کاربردی قطعه مانند استحکام مکانیکی، دقت ابعادی، شفافیت، مدول و سایر موارد اثرگذارند. در این مقاله ، مهم ترین دسته از نورپلیمرهای استفاده شده در فرایند چاپ سه بعدی از نقطه نظر شیمی واکنش و مزایا و معایب آن ها مرور می شود. بدیهی است طراحی و ساخت رزین های پخت پذیر نوری نیازمند داشتن دانش درباره انواع رزین های موجود و چالش های مرتبط به آن است. از این رو، این مقاله می تواند منبع مناسبی برای پژوهشگران فعال در این زمینه باشد.
    کلید واژگان: چاپ سه بعدی, رزین, نورپلیمر, آکریلات, اپوکسی}
    Mehdi Sheikhi *, Shaghayegh Vakili
    Three dimensional printing (3D) is a process of fabricating 3D objects through depositing layers of materials (such as polymers) on previous layers. Currently is considered one of the most important research fields in academic and industrial research centers. Among the various approaches to 3D printing, photopolymerization is of great interest due to the wide range of monomers/oligomers prone to photopolymerization reactions (photopolymers). Photoinitiators and monomers/oligomers are two important components of resins applied for 3D process, which affect not only the possibility of resin printing, but also the functional properties of the part such as mechanical strength, dimensional accuracy, transparency, modulus and others. In this article, the most important group of photopolymers used in the 3D printing process is reviewed from the point of view of reaction chemistry and their advantages and disadvantages. It is obvious that the design and manufacture of photocurable resins requires knowledge about the types of resins available and the challenges associated with them. Therefore, this article can be a good source for active researchers in this field.
    Keywords: 3D printing, resin, photopolymer, acrylate, epoxy}
  • ولی مهدی پور*، خدیجه هاشمیان
    در این مطالعه، توزیع شدت شکستگی در سازند سروک در یکی از میادین فروبار دزفول و میزان ارتباط آن با پارامترهای ژیومکانیکی مورد بررسی قرار گرفت. داده های شدت شکستگی به همراه داده های مخزنی نظیر تخلخل و داده های مربوط به خصوصیات الاستیکی سنگ مورد استفاده قرار گرفت. به منظور توزیع بهتر شدت شکستگی، نشان گرهای لرزه ای متعددی ساخته شدند. پس از بررسی میزان ارتباط نشان گرهای لرزه ای متعدد با شدت شکستگی، این نشان گرها با استفاده از شبکه عصبی ادغام و به یک پارامتر سه بعدی تبدیل گردید تا به عنوان داده ثانویه در توزیع شدت شکستگی مورد استفاده قرار گیرند. پس از ساخت مدل ساختمانی میدان، داده های توزیع شدت شکستگی و تخلخل مفید به همراه پارامترهای ژیومکانیکی درشت نمایی شده و مورد آنالیز واریوگرافی قرار گرفتند. نگارهای تخلخل مفید، انحراف سرعت صوت (VDL)، ضریب یانگ، ضریب پواسون و مقاومت فشاری تک محوری به همراه نگار شدت شکستگی با استفاده از الگوریتم های زمین آماری به-صورت سه بعدی توزیع گردیدند تا میزان ارتباط پارامترهای ژیومکانیکی با توزیع شدت شکستگی در مدل سه بعدی ساخته شده، مورد بررسی قرار گیرد. این مطالعه نشان داد که ارتباط بالایی مابین پارامترهای ژیومکانیکی و تخلخل مفید وجود دارد، اما ارتباط قابل توجهی مابین پارامترهای ژیومکانیکی با توزیع شدت شکستگی ملاحظه نگردید. همچنین بخش های با شدت شکستگی زیاد در سروک بالایی و پایینی ارتباط مشخصی با میزان توزیع تخلخل مفید نشان نمی دهند. با توجه به تاثیر فرایندهای دیاژنزی مختلف (براساس نگار انحراف سرعت) در مخزن مورد استفاده، نقش آنها در تغییرات تخلخل محرز بوده و باعث تغییر رفتار سنگ در طول زمان زمین شناسی و کاهش ارتباط پارامترهای ژیومکانیکی (وضعیت فعلی) با توزیع شدت شکستگی (وضعیت قبلی) شده است.
    کلید واژگان: سازند سروک, شدت شکستگی, نشان گر لرزه ای, مدل سه بعدی, تخلخل}
    Vali Mehdipour *, Khadijeh Hashemian
    In this study, the distribution of the fracture intensity in the Sarvak carbonate Formation in an oilfield located in the Dezful embayment and its relationship with geomechanical parameters were investigated. Therefore, fracture intensity data, reservoir data such as porosity, along with rock elastic properties were imported into Petrel software. In this software, after providing several seismic attributes, such as variance attributes, they were merged together using the neural network approach and converted to one driver (representative attribute) to be applied for fracture intensity modeling. After constructing the 3D grid, the imported data such as fracture intensity, porosity, and geomechanical parameters were scaled up and prepared for modeling. Therefore, all related logs including porosity, Young’s modulus, Poisson's ratio, and uniaxial compressive strength along with the fracture intensity logs were distributed in three dimensions using geostatistical algorithms, in order to investigate the relationship between geomechanical parameters and fracture network distribution. Based on this study, there is a notable relationship between geomechanical parameters and porosity while there is no logical relationship between geomechanical parameters and fracture intensity. Also, the parts with high fracture intensity in the upper and lower Sarvak do not show a clear relationship with the effective porosity distribution, indicating the effect of diagenesis processes in porosity variation during the geological time.
    Keywords: Sarvak Formation, Fracture Intensity, Seismic attribute, 3D model, porosity}
  • رضا احمدی*، پانیذ مسعودیه
    در کانسار سرب و روی عمارت واقع در استان مرکزی، فعالیت های اکتشافی و استخراجی زیرزمینی به کمک حفر تونل ها و دستک ها در ترازهای ارتفاعی مختلف صورت گرفته است. در پژوهش حاضر، گسل های برداشت شده در ترازهای ارتفاعی مختلف بصورت دوبعدی و سه بعدی، مدلسازی شده و ارتباط میان آنها با کانه سازی در منطقه، بصورت کیفی و کمی مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور دست یابی به هدف ابتدا، مطالعات آماری کاملی بر روی آنها انجام شد. سپس نقشه دوبعدی امتداد و شیب همراه با نمودار گل سرخ و نقشه دوبعدی مبتنی بر شبکه گسل ها در ترازهای ارتفاعی مختلف زسم شد. بعد، نمودار سه بعدی امتداد و شیب و مدل سه بعدی گسل ها با استفاده از روش ها و الگوریتم های ریاضی گوناگون کاربردی در علوم زمین ترسیم شد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. علاوه براین، نقشه طبقاتی هم عیار مجموع سرب و روی ترازهای ارتفاعی مختلف کانسار نیز تولید شد. مقایسه کیفی نقشه های دوبعدی مبتنی بر شبکه گسل ها و هم عیار مجموع سرب و روی کانسار برای هر تراز ارتفاعی بطور نظیربه نظیر، نشان می دهد که بطورکلی روند انباشتگی ماده معدنی از روند تمرکز فراوانی خطوط گسلی تبعیت می کند ولی فراوانی تعداد گسل ها در هر منطقه در میزان عیار ماده معدنی آن منطقه تاثیر چندانی ندارد. همچنین ضریب همبستگی خطی بین تعداد گسل ها و عیار ماده معدنی در ترازهای ارتفاعی مختلف، بطور متوسط برابر با 157/0 بدست آمد که معادل همبستگی "بسیار کم" می-باشد. درواقع نتایج بررسی میزان همبستگی کمی در ترازهای ارتفاعی مختلف کانسار، نتایج بررسی همبستگی کیفی را نیز تایید می کند.
    کلید واژگان: مدلسازی دوبعدی و سه بعدی, همبستگی کیفی و کمی, گسل, کانه زایی, نقشه هم عیار}
    Reza Ahmadi *, Paniz Masoudieh
    In the Emarat Pb-Zn deposit located in the Markazi province, underground exploration and exploitation activities have been carried out at the various elevation levels through drilling tunnels and cross-cuts. In the present research, 2D and 3D modeling of surveyed faults at the variety of levels were performed studying their relationship with ore-bearing in the region qualitatively and quantitatively. To achieve the goal, a complete statistical study was done, first. Afterward, 2D strike and dip map with rose diagram, 2D grid-based map, 3D strike and dip diagram and solid model of the faults surveyed at the various elevation levels were drawn and analyzed using methods and different mathematical algorithms applied in geosciences. In addition, a stratified iso-grade map of total Pb-Zn for different elevation levels was also produced. The qualitative comparison of 2D grid-based maps and iso-grade maps for each elevation level peer to peer shows that in general, trend of mineral depositing follows the trend of faults frequency but frequency of the faults number in each zone does not much affect on the deposit grade. Also, the linear correlation coefficient between the faults number and deposit grade at the various elevation levels was obtained 0.157 on average, equaling to "very low" correlation. In fact, the results of the quantitative correlation at the different elevation levels, confirm the results of the qualitative correlation study.
    Keywords: 2D, 3D modeling, Qualitative, quantitative correlation, Fault, Mineralization, Isograde map}
  • سارا معتمد*، الهام عسکری

    از آنجاییکه رفتار افراد در ویدیوها بصورت سیگنال‎های سه بعدی است و جستجوی یک عمل خاص بسیار دشوار می‎باشد، لذا نیاز به یک تکنیک مناسب جهت تشخیص خودکار دزدان مسلح در ویدیو‎های امنیتی در حال ضبط می‎باشد. در این مقاله روشی سریع و کارا جهت شناسایی موقعیت افراد و سپس تشخیص اسلحه در دست آنها، با استخراج فریم های تصاویر برگرفته از ویدیوها و بدون حذف نقاط اصلی، ارایه شده است. در مرحله نخست و بمنظور استخراج فریم های تصاویر برگرفته از ویدیوها، الگوریتم جداسازی با نرخ فریم مشخص اعمال خواهد شد و تمامی تصاویر در یک پوشه قرار می‎گیرند. سپس روی تمامی تصاویر بدست آمده طبقه ‎بند (HC)  Haar Cascade اعمال شده تا نقاط کلیدی یا فریم های مربوط به تصاویر کل بدن استخراج شوند و باقی پس‎زمینه‎ها از تصاویر حذف گردند. در انتها، نمونه های هر ویدیو در قالب ماتریس چهار بعدی شامل تعداد دنباله فریم های هر ویدیو، عرض، ارتفاع و تعداد کانال تصویر به شبکه 3DCNNs ارسال می شود تا سلاح در تصاویر شناسایی شوند. لذا نوآوری مقاله ترکیب طبقه ‎بند HC و  3DCNNs بمنظور افزایش سرعت و کارایی تشخیص اسلحه می‎باشد. همچنین بمنظور بررسی دقت مدل پیشنهادی، از پارامترهای نرخ مثبت صحیح و مثبت کاذب، مقدار پیش بینی مثبت و نرخ تشخیص کاذب استفاده‎ می‎شود.

    کلید واژگان: شبکه‎های عصبی سه بعدی (3DCNN), طبقه‎بندی Haar Cascade (HC), بازشناسی اشیاء, شناسایی کل بدن}
    Sara Motamed*, Elham Askari

    Since the behavior of people in the videos are in 3D signals format and they are long, it is difficult to search for a specific action. Therefore, a suitable technique in live security videos is required to detect ongoing armed thieves to reduce the occurrence of crime and theft. The innovation of this paper is to provide a rapid and efficient method for detecting guns in frames of images taken from videos without deleting the main points. The hierarchy of object recognition is that in order to extract frames from images derived from videos, the separation algorithm will be applied at a specified frame rate and all images will be placed in a folder. Then, video samples are divided into three categories of training, validation and testing, and using Haar Cascade (HC) classification, the frames of whole body images are extracted and the rest of the backgrounds are removed from the images. The reason for choosing this method is that the HC classification is resistant to rotation of images and also this algorithm has shown good performance compared to complex calculations. Therefore, in our proposed model, we will use this algorithm as a whole body diagnosis. This is done by detecting the Region of Interest (ROI) area by cutting the selected areas, followed by subtracting the background to eliminate unwanted backgrounds. All key points of selection and extraction are stored inside a folder. Finally, all images are sent to 3D convolutional Neural Networks (3DCNNs) to detect weapons in the images. Finally, in order to evaluate the performance of the system in terms of accuracy, it is used with correct positive rate parameters, false positive rate, positive prediction value and false detection rate. As can be seen in the results of the tests, the highest gun detection rate is related to the 3DCNNs model with a detection rate of 96.1%, followed by the best detection model rate related to YOLO V3 and with a detection rate of 95.6%.

    Keywords: 3D Neural Networks (3DCNNs), Haar-Cascade (HC) Classification, Object Recognition, Full Body Recognition}
  • شقایق وکیلی، مهدی شیخی*
    از میان رویکردهای مختلف چاپ سه بعدی، روش نوری که برپایه استفاده از مونومر ها یا اولیگومر های نورحساس است، به دلیل سهولت فرایند، دسترس پذیری به ترکیبات مورد نیاز و امکان تغییر شیمی ماده برای دستیابی به خواص مورد نیاز روش فراگیری است. در این رویکرد، نورآغازگر ها از عوامل کلیدی در موفقیت این فرایند محسوب می شوند و پژوهش های بسیاری با هدف معرفی نورآغازگرهای مختلف انجام شده است. در این مقاله مروری، انواع نورآغازگرهای استفاده شده در فناوری چاپ سه بعدی مناسب برای فرایند پلیمرشدن نوری، معرفی شده و پژوهش های انجام شده در راستای ارتقای کارایی آن ها گردآوری شده است. از مهم ترین بخش های پژوهشی، تغییر در شیمی ترکیبات به منظور انتقال ناحیه جذب نورآغازگرها از ناحیه فرابنفش به ناحیه مریی است. افزون بر این، نورآغازگر های محلول در آب نیز برای استفاده در زیست چاپ سامانه های هیدروژلی بسیار مورد توجه هستند که در این مقاله مرور می شوند. بدیهی است، موفقیت در توسعه فرایند چاپ سه بعدی و ساخت قطعه هایی با خواص مکانیکی مناسب برحسب کاربرد و وضوح مطلوب، نیازمند آشنایی با عناصر کلیدی دخیل در فرایند است. از این رو، یکی از مهم ترین عوامل بررسی می شود.
    کلید واژگان: چاپ سه بعدی, نورآغازگر, پلیمرشدن نوری, لیتوگرافی سه بعدی, پردازش نور دیجیتال}
    Shaghayegh Vakili, Mehdi Sheikhi *
    light-based three dimensional (3D) printing processes which are based on the use of light-sensitive monomers or oligomers, are the most versatile and interesting technique due to the unique potential to design structures with complex geometry, the ease of the process, the availability of the required compounds as well as the feasibility of tailoring materials to achieve the required properties. In this approach, photoinitiators are considered the key elements in the success of this process, and several types of research have been performed to introduce initiators with enhanced efficiencies. This article reviews the types of photoinitiators used in 3D printing technology and highlights the research carried out to transfer the absorption region of the compounds from the ultraviolet region to the visible region. In addition, water-soluble photoinitiators are also of great interest for use in the bioprinting of hydrogel systems, which are reviewed in this article. Obviously, success in the development of the 3D printing process and fabrication of constructs with suitable mechanical properties as well as resolution requires familiarity with the key elements involved in the process, therefore, one of the most important factors is investigated
    Keywords: 3D printing, initiator, photopolymerization, Sterolithography, Digital Light Processing}
  • زهرا گل نیا، مهدی کلانتر*، محمد رفیعی نیا، علی پورسمر
    در این مطالعه، داربست سه بعدی کامپوزیتی شیشه زیست فعال حاوی دو درصد مولی نقره/ پلی کاپرولاکتون به کمک پرینتر سه بعدی با مزایای تکرار پذیری و انعطاف پذیری بالا در شکل و اندازه ساخته شد. پارامترهای تاثیرگذار (پارامتر های چاپگر و نسبت فاز شیشه، فاز پلیمر و حلال در جوهر پرینتر) برای چاپ داربست نانوکامپوزیتی با روش تاگوچی تعیین شدند. مشخصه یابی داربست های چاپ شده با کیفیت بهینه به کمک تفرق اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی جاروبی، طیف سنجی مادون قرمز، تست زیست فعالی، طیف سنجی نشر اتمی، تست سمیت و تکثیر سلولی انجام گرفت. نتایج مربوط به سنتز شیشه زیستی حاوی نقره به روش سل-ژل و عملیات حرارتی شده در دمای 550 درجه سانتی گراد، نانو ذراتی با قطر متوسط کمتر از 15 نانومتر و توزیع همگن نقره در آن را می دهد. شرایط بهینه برای چاپ داربست با کیفیت قابل قبول (درصد، اندازه و نحوه توزیع حفره ها، ساختار منظم لایه ها بر روی یکدیگر و تکرار پذیری)، نسبت فاز پلیمر به پودر شیشه معادل یک به دو، غلظت 50 درصد پلیمر در حلال، ریترکشن 1/5 و درایو جییر 1200 است. داربست ساخته شده در شرایط بهینه خواص ضد باکتریایی قابل توجه، خاصیت زیست فعالی خوب، قابلیت زنده ماندن سلولی قابل قبولی و فعالیت آلکالین فسفاتاز بالایی از خود را نشان دادند. بدین ترتیب داربست های نانوکامپوزیتی چاپ سه بعدی با حفره های ماکرو (تا 500 میکرون) و میکرو سایز و درصد تخلخل تا 64 درصد در ساختار می توانند کاندیدای امیدوارکننده ای برای مهندسی بافت استخوان باشند.
    کلید واژگان: شیشه زیست فعال, داربست استخوانی, چاپ سه بعدی, آنتی باکتریال, سل ژل, پلی کاپرو لاکتون}
    Z. Golnia, M. Kalantar *, M. Rafienia, A. Poursamar
    In this study, a 3D bioactive glass composite scaffold containing 2 mol% silver/polycaprolactone (PCL) was synthesized by a 3D printer with the advantages of reproducibility and high flexibility in shape and size. The effective parameters (printer parameters, ratio of glass-phase, polymer phase, and solvent in printer ink) were determined for printing of nanocomposite scaffold by Taguchi method. Characterization of printed scaffolds was performed using X-ray diffraction, scanning electron microscope, infrared spectroscopy, bioactivity test, atomic emission spectroscopy, toxicity test, and cell proliferation. The results related to the synthesis of silver-containing bioglass by sol-gel method and heat treated at 550°C offered nanoparticles with an average diameter of less than 15 nm and a homogeneous distribution of silver in the matrix. Ratio of polymer phase to glass powder equivalent to 0.5, concentration of polymer in solvent of 50%, retraction of 1.5, and drive gear of 1200 are obtained as the optimum conditions for scaffold printing with acceptable quality (percentage, size and distribution of holes, regular structure of layers, and repeatability). The fabricated scaffold in optimal conditions revealed significant antibacterial properties, good bioactivity, acceptable cell viability, and high ALP activity. 3D printed BG/PCL nanocomposite scaffolds with macro (up to 500 µm) and micro size of holes and porosity percentage up to 64% in the structure can be a promising candidate for bone tissue engineering.
    Keywords: bioactive glass, Bone scaffold, 3D print, Antibacterial, Sol-gel, Polycarolacton}
  • مریم تیموری*، مهدی مختارزاده

    یکی از چالش های جدی در حوزه سنجش ازدور، استخراج ویژگی های مناسب از داده های ماهواره ای می باشد. با ظهور نسل جدیدی از شبکه های عصبی عمیق، قابلیت استخراج ویژگی ها و همچنین طبقه بندی دقیق محصولات به طور اتوماتیک امکانپذیر شده است. از سویی، استخراج ویژگی های مناسب می تواند تا حدی اثرات شباهت طیفی را در شناسایی محصولات مختلف کاهش دهند و باعث بهبود دقت طبقه بندی محصولات شوند. همچنین استفاده از داده های چند زمانه در طول دوره رشد، اطلاعات مفیدی درباره محصولات در اختیار محققین قرار می دهد. در این راستا، باهدف دستیابی به ویژگی های مناسب از تصاویر سری زمانی، سه روش شبکه های عصبی کانولوشن سه بعدی، شبکه عصبی حافظه طولانی کوتاه مدت و واحد بازگشتی دروازه ای در این تحقیق مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. در معماری بررسی شده برای شبکه عصبی کانولوشن سه بعدی، تلاش بر آن شد که بهترین بردارهای ویژگی زمانی - مکانی از تصاویر استخراج شوند و سپس نتایج بدست آمده از این شبکه با دو روش شبکه های بازگشتی مورد مقایسه قرار گیرند. درنهایت، پارامترهای ارزیابی بدست آمده از ماتریس خطا در این تحقیق نشان می دهد که شبکه عصبی کانولوشن سه بعدی، با حصول دقت کلی 90.70% و ضریب کاپا 89.37% به ترتیب در حدود 3.50% و 4.00% نسبت به شبکه عصبی حافظه طولانی کوتاه مدت توانایی بیشتری در شناسایی محصولات داشته است. همچنین دقت کلی نتایج طبقه بندی توسط شبکه واحد بازگشتی دروازه ای نزدیک به دقت کلی شبکه عصبی کانولوشن سه بعدی بوده است و تنها دقت کلی این روش  1.48% از شبکه واحد بازگشتی دروازه ای بهتر عمل کرده است. بنابراین نتایج حاصل موید کارایی شبکه عصبی کانولوشن سه بعدی برای شناسایی و طبقه بندی محصولات می باشد.

    کلید واژگان: طبقه بندی محصولات, تصاویر سری زمانی, شبکه عصبی کانولوشن سه بعدی, شبکه عصبی حافظه طولانی کوتاه مدت, شبکه واحد بازگشتی دروازه ای}
    Maryam Teimouri*, Mehdi Mokhtarzade

    One of the serious challenges in remote sensing is extracting suitable features. With the presence of a new generation of deep neural networks, automatic and accurate feature extraction and classification of crops have become possible. On the other hand, appropriate features can partially reduce the effects of spectral similarity in the detection of different crops while improving classification accuracy. Also, the use of time-series data during the crop growth period provides useful information about crops to researchers. In this regard, this research aimed to investigate and evaluate three methods, three-dimensional convolutional neural network (3D-CNN), long short-term memory (LSTM), and gated recurrent unit (GRU), to extract appropriate features from time-series optical images. In the architecture of 3D-CNN, an attempt was made to design a structure so that the optimal spatial-temporal features could be extracted from time series images, and then the results were evaluated and compared with two other methods (i.e. LSTM, GRU). Finally, according to the results, 3D-CNN, with an overall accuracy (OA) of 90.70% and a kappa coefficient (KC) of 89.37%, which were about 3.50% and 4.00% higher than the OA and KC of LSTM, respectively, demonstrated a greater capability to identify crops. Moreover, the OA of the results of the classification by GRU was close to the OA of 3D-CNN, and only the OA of this method was 1.48% better than GRU. Therefore, the results confirmed the efficiency and suitability of 3D-CNN for crop classification.

    Keywords: crop classification, time series images, 3D-CNN, LSTM, GRU}
  • Abolfazl Abdollahipour *, AliReza Kargar, Mohammad Fatehi Maraji

    Sand production is a complex mechanism that reduces oil and gas production and leads to wellbore instability, tubing erosion, and even erosion of surface installations. The hydrodynamic action of the flow on the surface leads to the breakup of solid particles from the surface. This is one of the main sources of sand production. The sand production may be affected by the combination of flow rate and the stress regime around the wellbore. In this paper, sand production in a vertical wellbore is numerically studied. A 3D finite element model in various stress regimes (i.e., normal, strike-slip, and reverse based on Anderson's classification) presenting various conditions of reservoirs was used. A typical drawdown pressure was chosen to simulate the production in the wellbore. The numerical model uses a sand production criterion based on the velocity of the fluid flow, the porosity of formation, transport concentration, and sand production coefficient to determine the initiation of sand production. The sand production volume was determined for a duration of a week in all cases. The most erosion of materials in all models occurred near the junction of the wellbore and perforation. This is an expected result since based on rock mechanics, the junction of the wellbore and perforation is also the location of the most stress concentration. It was concluded that the collaboration of high-stress concentration and high-pressure drawdown caused the excessive sanding problem. The results of the paper provide insight into the effect of stress regimes and orientation of perforation on the volume of sand production.

    Keywords: Sand production, material erosion, 3D finite element model, stress regimes, drawdown pressure}
  • بابک پورملاعباسی، حمید مهدوی، شاهرخ شجاعی، حسین صالحی رزوه، علی والیانی

    مهم‌ترین راهبرد در مهندسی بافت، ارتباط بین سه جزء زیست‌ماده، یاخته‌های زنده و مولکول‌های فعال زیستی به‌منظور ساخت محیط‌ های نسخه‌برداری‌شده از شرایط بافت آسیب‌دیده و سپس ‌ترویج بافت با هدف ترمیم و بازسازی است. برای اثرگذاری بالینی، این محیط‌ ها باید تا حد امکان ویژگی‌های اصلی ماتریس خارج یاخته‌ای (ECM) را در مقیاس یاخته‌ای تکرار کنند. مهندسی بافت توانسته است داربست‌های هیبریدی را برای حمایت از بازسازی بافت غضروف با استفاده از روش‌های چاپ ‌سه‌بعدی طراحی کند. در این مطالعه، داربست‌های ‌سه‌بعدی با استفاده از پلی‌کاپرولاکتون/پلی‌لاکتیک کو گلیکولیک اسید (PCL/PLGA) موردتایید FDA طراحی شدند. در ادامه، نانوذرات آلژینات با غلظت‌های 40 و 45 (درصدوزنی)، به‌منظور بهبود چاپ‌پذیری، خواص مکانیکی و بررسی زیست‌سازگاری داربست‌ها، به جوهر زیستی اضافه شد. درنهایت، داربست‌های چاپ سه‌بعدی‌، براساس خواص مکانیکی، میزان آب‌دوستی سطح، میزان جذب آب، زیست‌تخریب‌پذیری، ریخت‌شناسی سطوح و میزان مانایی یاخته‌ای ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که افزایش درصد نانوذرات آلژینات در جوهر زیستی سبب افزایش درصد تخلخل‌ها، آب‌دوستی سطح، افزایش خواص مکانیکی، مانایی یاخته و قابلیت چاپ‌پذیری می‌شود. همچنین، نتایج نشان داد که جذب آب و مدول‌ فشاری در داربست‌های PCL/PLGA چاپ ‌سه‌بعدی‌ حاوی 45 درصد نانوذرات آلژینات، بهینه‌تر از گروه‌های دیگر است و این جوهر زیستی می‌تواند در چاپ ‌سه‌بعدی داربست‌های به‌کاررفته برای رفع نواقص مهندسی بافت استفاده شود.

    کلید واژگان: چاپ سه بعدی, آلژینات, پلی کاپرولاکتون, پلی لاکتیک اسید, مهندسی بافت}
    Babak Pourmollaabbassi, Hamid Mahdavi, Shahrokh Shojaee, Hossien Salehi Rozveh, Ali Valiani

    The most important strategy in tissue engineering is the relationship between the three components of biomaterials, living cells, and biologically active molecules suitable for tissue regeneration. To be clinically effective, these environments must replicate, as closely as possible, the main characteristics of the native Extracellular Matrix (ECM) on a cellular scale. Tissue engineering is generally employed to create hybrid scaffolding to support cartilage tissue regeneration using fabrication 3D printing techniques. The current study designed a three-dimensional scaffold using FDA-approved Polycaprolactone/Poly Lactic-co-Glycolic Acid (PCL/PLGA) polymers. Then, 40 and 45 (w/w) alginate nanoparticles were added to the bio-ink to improve the printability, mechanical properties, and biocompatibility of the scaffolds. Finally, 3D-printed scaffolds were evaluated using mechanical properties, surface hydrophilicity, water absorption, biodegradability, surface morphology, and cell viability. The results showed that increasing the percentage of alginate nanoparticles in the bio-ink would increase the percentage of porosity, surface hydrophilicity, mechanical properties, cell viability, and printability. In addition, water absorption and compression modules of PCL/PLGA 3D-printed scaffolds containing 45 % alginate were optimized, compared to those of other groups, hence used as bio-ink in 3D printing of scaffolds in tissue engineering defects.

    Keywords: 3D Printing, Alginate, Polycaprolactone, Polylactic Acid, Tissue Engineering}
  • محمدمهدی صالحی، محمدرضا موحدی*

    امروزه استفاده از پرینت سه بعدی به منظور نمونه سازی به خوبی در صنعت شناخته شده است و تلاش ها در این جهت است که بتوان قطعات عملکردی را نیز در دایره قابلیت های این تکنولوژی وارد نمود تا وسعت عملکردی آن بیش از گذشته شود و جایگزین روش های ساخت دیگر در تولید کم تیراژ گردد. در این بین محدودیت در جنس مواد رایج که به صورت رشته ای (فیلامنتی) هستند و محدودیت در ساخت قطعات بزرگ، مانعی در این مسیر است. به منظور استفاده از مواد مختلف و جدا شدن از این محدودیت ها، استفاده از مواد اولیه گرانولی مورد توجه قرار دارد. در این مقاله مواد اولیه گرانولی با جنس ABS که دارای کاربرد فراوانی در صنعت می باشد انتخاب گردیده است و تحلیل سیستم اکسترودر با قابلیت استفاده از مواد اولیه گرانولی مورد توجه قرار گرفته است. همچنین ویژگی های عملکردی اکسترودر شامل فشار کاری مجموعه، سرعت چرخش مورد نیاز ماردون و گشتاور لازم برای چرخش آن برای یک دبی ثابت واقعی استخراج شده است که می تواند پایه ای در شناخت بهتر این سیستم باشد و در نهایت تست های آزمایشگاهی بر روی مجموعه طراحی شده اکسترودر، مادون و سیستم محرکه به همراه سیستم حرارتی آن انجام گردید که نتیجه آن روند دیده شده در معادلات نظری را تایید می کند.

    کلید واژگان: پرینت سه بعدی, مواد گرانولی, اکسترودر, گشتاور, فشار کاری, تست تجربی}
    MohammadMahdi Salehi, MohammadReza Movahhedy*

    Nowadays using 3D printing for prototyping is well known in industrial applications and there are efforts to make functional parts with this technology to reach low volume production markets. By using pellets rather than filaments, the limitations caused by lack of variety of materials can be conquered. Also there will be no need to make a massive part as several divided parts and then glue them together.In this article pellets of ABS, that are well known and functional in industry, are analysed for an extruder to investigate the ability of pellet material extruding. Characteristic specifications of extruder such as operating pressure, screw rotational speed and required torque for rotating the screw are achieved for they are important factors to find out the mechanism for experimental tests and selecting suitable operating parts such as motor and gearbox. At the end, the experimental tests on designed system are done and the result approved the trends of theoretical data.

    Keywords: 3D Printing, Pellet, Extruder, Torque, Operating Pressure, Experimental Tests}
  • امیر حسنوند *

    چاپ سه‌بعدی پلیمری فناوری نوظهوری است که تحقیقات بیشتر در این زمینه منجر به بهبود مستمر عملکرد طراحی چاپ سه‌بعدی پلیمری و پیشبرد مرزها در مهندسی و پزشکی می شود. چاپ سه‌بعدی پلیمری امکان چاپ قطعات کاربردی کم‌هزینه با خواص و قابلیت های متنوع را فراهم می کند. در اینجا، تحقیقات مربوط به مواد، فرایندها و راهبرد‌های مرتبط با کاربردهای پزشکی ارایه و بررسی می شود. تحقیقات در مواد منجر به توسعه پلیمرهایی با ویژگی‌های مفید مکانیکی و زیست‌سازگاری شده است. تنظیم خواص مکانیکی با تغییر عوامل فرایند چاپ به دست می‌آید. فناوری های چاپ سه‌بعدی پلیمری شامل اکستروژن، لایه‌برداری ورق، پلیمری شدن نوری، لایه افزایشی، هم‌جوشی مبتنی بر پودر، پاشش مواد و رسوب مستقیم است، که روش های جوهرافشان حرارتی و لیزری رایج‌تر هستند. دو فناوری لایه‌برداری ورق و رسوب مستقیم در کاربردهای پزشکی کمتر استفاده می شوند. رسوب مستقیم مواد، طراحی معماری های سودمند و سفارشی را امکان پذیر می کند. راهکار‌های طراحی، مانند توزیع سلسله‌مراتبی مواد، تعادل خواص متضاد را ممکن می‌سازد. کاربردهای پزشکی بیشتر بررسی‌شده شامل داربست های بافتی، کاشتینه‌های دندانی، آموزش پزشکی، سامانه‌های تحویل دارو و تجهیزات ایمنی می‌شود. در آخر به مطالعه چالش ها و موانع چاپ سه‌بعدی پلیمری پرداخته می شود.

    کلید واژگان: چاپ سه بعدی, پلیمرها, فناوری مشبک ها, مهندسی, پزشکی}
    amir hasnvand *

    چکیده انگلیسی Polymer 3D printing is an emerging technology that further research in this field will lead to continuous improvement of polymer 3D printing design performance, which is necessary to push the boundaries in engineering and medicine. Polymer 3D printing provides the possibility of printing low-cost functional parts with various properties and capabilities. Here, by reviewing research on materials, processes and related strategies applied for medical applications, it is presented. Research in materials has led to the development of polymers with useful properties for mechanics and biocompatibility, by tuning the mechanical properties achieved by changing the parameters of the printing process. Polymer 3D printing technologies include extrusion, sheet lamination, Vat photo polymerization, additive layer, powder-based fusion, material projection, direct energy deposition. Thermal and laser inkjet techniques are more common. The two technologies of sheet exfoliation and direct energy deposition have limited medical applications. Which enables the direct deposition of design materials for useful and customized architectures. Design strategies, such as the hierarchical distribution of materials, make it possible to balance contrasting properties. The most investigated medical applications include tissue scaffolds, dental implants, medical education, delivery systems, and drug safety devices. And finally, the challenges and obstacles of polymer 3D printing were studied.

    Keywords: 3D printing, polymers, mesh technology, engineering, medical}
  • امیر غفاری، علی غفاری*، نیوشا پورجعفری
    سیگنال های ECG اطلاعات ارزشمند و مهمی از رفتار قلب را در اختیار پزشکان و  پژوهشگران قرار می دهند، اما نه تنها متخصصان قلب بلکه مهندسان نیز با الگوریتم های توسعه یافته خود قادر نیستند بدون اعمال پیش پردازش های مناسب به تمامی اطلاعات پنهان در ECG  ها دست پیدا کنند. سیگنال های 12 لیدی گرچه نمایانگر بزرگی رفتار الکتریکی قلب در یک چرخه قلبی هستند ولی اطلاعات واضحی از جهت سیگنال الکتریکی قلب در اختیار نمی گذارند. از طرف دیگر، وکتورکاردیوگرافی (VCG) اطلاعات مربوط به اندازه و جهت سیگنال الکتریکی قلب را در اختیار قرار می دهد اما زمان وقوع در این نوع نمایش آشکار نیست. در این مقاله روشی جدید بیان شده است که در آن، به دور از محاسباتی پیچیده، اندازه و جهت بردار الکتریکی قلب به صورت تابعی از زمان نمایش داده می شود. در این نوع نمایش سه بعدی جدید، برخلاف ECG،  منحنی سه بعدی نهایی، مستقل از نوع لیدهای قدامی است. بدین ترتیب از هر جفت لید قدامی دلخواهی منحنی یکسانی به دست می آید که اطلاعات مربوط به رفتار الکتریکی قلب را نشان می دهد. برخی از کاربردهای نمایش سه بعدی ارایه شده با به کارگیری اطلاعات ECG بیماران در پایگاه داده فیزیونت در این مقاله آورده شده است. بر این باوریم که اگر این روش مورد استفاده متخصصان قلب و محققان در این زمینه قرار گیرد، به آن ها کمک می کند تا اعمال قلب و ناهنجاری های احتمالی را واضح تر و بسیار سریع تر تشخیص دهند.
    کلید واژگان: الکتروکاردیوگرام سه بعدی, الکتروکاردیوگرام, وکتورکاردیوگرام, مدلسازی وکتورکاردیوگرام, یادگیری ماشین}
    Amir Ghafari, Ali Ghaffari *, Niusha Pourjafari
    Although ECG signals contain rich enough information about the heart function, neither the clinical cardiologists nor researchers and engineers with their developed algorithms can illustrate all of this hidden information without some ECG pre-processing attempts. The standard 12- lead ECG signals represent the magnitudes of the heart's electrical activity at any instant in a cardiac cycle. Still, the direction of these signals is not clearly shown in ECG leads. On the other hand, in VCG, we have both the magnitude and direction of the heart's electrical signal, but the time is hidden. In this paper, a new approach has been proposed that, without requiring complicated calculations, represents and visualizes the magnitude and direction of the heart's electrical activity as a function of time. Unlike the normal 2-dimensional ECG for several leads, in this new 3-dimensional proposed ECG(Time Vector Electrocardiogram), any two arbitrary frontal leads are shown versus time. The resulting curve is independent of the selected leads; thus, only a single 3-dimensional curve is obtained, which contains and illustrates more information about the heart function. Some applications of the proposed method are presented in this paper by using the ECG data for patients from the G12EC database. If this new approach is welcomed by cardiologists and field experts, we believe that it would greatly assist them in diagnosing heart behavior and its possible abnormalities more clearly and much faster.
    Keywords: 3D-ECG, Electrocardiogram, Vectorcardiogram, Vectorcardiogram Modeling, Machine Learning}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال