شبیه سازی نرم افزار COMSOL Multiphysics

مدل‌سازی عددی فرآیند تخریب زیستی پلی‌لاکتیک اسید (PLA) و کامپوزیت‌های آن با استفاده از نرم‌افزار COMSOL، با تمرکز بر تأثیر ترکیب ماده و ساختار هندسی اسکافولد در شرایط دینامیک (جریان مایع). نتایج به‌عنوان بخشی از پروژه دکتری در حوزه مهندسی بافت و بیومتریال استفاده خواهد شد. 🔬 اطلاعات فنی کامل پروژه 1️⃣ مواد مورد بررسی (فیلامنت‌ها): مجموعاً 9 ترکیب مختلف که فرستاده میشه خواص فیزیکی پایه PLA در منابع موجوده. خواص تقریبی کامپوزیت‌ها (چگالی، هدایت حرارتی، نفوذپذیری، نرخ تخریب) 2️⃣ مدل‌های هندسی اسکافولد: چهار مدل هندسی مختلف که به‌صورت سه‌بعدی طراحی شده و فایلش ارسال میشه 3️⃣ پارامترهای محیطی: مایع محیط: SBF (Simulated Body Fluid) دما: 37 درجه سانتی‌گراد (ثابت) ویسکوزیته و چگالی SBF: طبق داده‌های استاندارد یا مقاله Kokubo پروسه تخریب: در تماس با مایع، بر پایه کاهش چگالی و‌ جرم با زمان 4️⃣ شرایط جریان (شبیه‌سازی عملکرد میکروپمپ): شرط تعریف Inlet جریان یکنواخت با سرعت 0.02 m/s (یا دبی 5 ml/min) Outlet فشار صفر نسبی دیواره‌ها No-slip wall condition اسکافولد جسم جامد با قابلیت تخریب زمانی هندسه‌ی کانال جریان باید طوری باشد که اسکافولد در مسیر آن قرار گیرد (مثلاً کانال 1×1×3 cm³) 5️⃣ مدل‌سازی تخریب زیستی دو گزینه پیشنهاد می‌شود: 🅰️ مدل پایه (در COMSOL بدون کدنویسی): استفاده از فیزیک Transport of Diluted Species تعریف نفوذ یون یا ماده در مایع کاهش غلظت ماده بر اساس شرایط مرزی اسکافولد ثبت تغییرات جرم یا غلظت در زمان 🅱️ مدل اختصاصی با معادلات سفارشی: فعال‌سازی Deformed Geometry یا Moving Mesh تعریف کاهش حجم یا چگالی بر اساس زمان: مثل معادله نمایی: \rho(t) = \rho_0 \cdot e^{-k t} یا تعریف واکنش سطحی بین اسکافولد و سیال: \text{PLA}_{solid} \rightarrow \text{PLA}_{solution} --- 6️⃣ فیزیک‌های فعال در COMSOL: فیزیک توضیح Laminar Flow شبیه‌سازی جریان سیال در کانال و اطراف اسکافولد Transport of Diluted Species مدل‌سازی نفوذ/انتقال یون‌های تخریب‌شده Solid Mechanics (در صورت نیاز) بررسی فشار یا تنش روی اسکافولد Deformed Geometry (اختیاری) تحلیل کاهش حجم اسکافولد در زمان Time-dependent Study تحلیل در بازه 1، 7، 14، 21، 28 روز 7️⃣ خروجی‌های مورد انتظار: برای هر ترکیب و هندسه (36 حالت شبیه‌سازی): کاهش جرم اسکافولد در زمان (Mass loss over time) میدان سرعت، فشار و توزیع جریان اطراف اسکافولد Shear stress روی سطح اسکافولد توزیع غلظت محصولات تخریب‌شده در محیط سیال نمودارهای مقایسه‌ای بین ترکیب‌ها و هندسه‌ها استخراج داده‌ها به‌صورت جدول Excel + گزارش تصویری 📁 موارد تحویلی : فایل COMSOL کامل پروژه‌ها (.mph) خروجی نموداری و عددی (PDF + Excel) توضیح روش مدل‌سازی، هندسه، شبکه‌بندی (Mesh)، حل عددی تصاویر با کیفیت بالا از نتایج برای استفاده در پایان‌نامه در صورت استفاده از معادلات سفارشی یا کدنویسی: فایل معادلات و تعریف‌ها و یه ویدیو کوتاه از انجام کار