Zastosowanie modeli porowatych biomateriałów w procesach projektowania i symulacji
[ 1 ] Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Politechnika Poznańska | [ E ] pensioner
[ 1 ] Instytut Silników Spalinowych i Transportu, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Politechnika Poznańska | [ E ] pensioner
EN The application of models of porous biomaterials in design and simulation
polish
- modelowanie
- kość gąbczasta
- drewno
- endoproteza
- symulacja numeryczna
- modelling
- spongy bone
- wood
- numeric simulation
- endoprosthesis
PL Celem pracy jest dobór i uszczegółowienie matematycznych modeli porowatych biomateriałów oraz wykorzystanie tych modeli do rozwiązania określonych zagadnień początkowo-brzegowych, których wyniki są istotne dla procesów projektowania elementów i konstrukcji wykonanych z biomateriałów. Praca składa się z dwóch części. W pierwszej przedstawione zostały podstawowe informacje o modelowaniu materiałów konstrukcyjnych. Przedstawiono także właściwości wybranych biomateriałów o strukturze porowatej (drewno i kość), a następnie zdefiniowano dla nich model. W drugiej części pracy sformułowano zagadnienie brzegowe wciskania implantu w kość. Zaprezentowano rozwiązanie w postaci sformułowanego warunku plastyczności. Przeprowadzono analizę cech geometrycznych nowego typu endoprotezy ze szpilkowo-palisadowym systemem mocowania wg. patentu dr. Rogali. Zbudowano model numeryczny połączenia kość-implant, który poddano weryfikacji doświadczalnej. Model wykorzystano do dalszych analiz połączenia kość-implant. Wyniki tych badań posłużyły do sformułowania wytycznych dla procesu projektowania nowego typu endoprotezy.
EN The aim of the work is the selection and detailing of mathematical models of porous biomaterials and the use of these models to solve specific cases of initial-boundary, the results of which are important for design of elements and structures made from biomaterials. The work consists of two parts. The first one presents the basic information about the modeling of materials. Also shows the properties of the selected porous biomaterials (wood and bone), then the model has been defined for them. In the second part the boundary problem has been formulated. This is press of the implant into the bone. A solution in the form of yield condition has been presented. An analysis of geometrical features of a new type of prosthesis with needle - palisade fixation system has been done. A numerical model of the bone-implant connection has been made. The model has been experimentally verified. The model was used for numerical analysis bone-implant connection. The results of these studies were used to formulate directives for the design of a new type of prosthesis.
131
engineering and technical sciences
construction and operation of machinery
DrOIN 1606
public
Feliks Chwarścianek
Bydgoszcz, Polska
26.05.2014
polish
public
Bogdan Branowski
Poznań, Polska
30.05.2014
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
16.06.2014
Rada Wydziału Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej
doktor nauk technicznych: w dyscyplinie budowa i eksploatacja maszyn, w specjalności: teoria konstrukcji maszyn