|
| |
|
|
Deformačně napěťová analýza sanovaného prvního moláru
Valášek, Jiří ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na deformačně napěťovou analýzou sanovaného zubu. Konkrétně se jedná o sanovaný zub s kavitou I. a II. třídy. Na začátku této práce jsou popsány základní výplňové materiály, způsoby preparace kavit a rozdělení kavit do tříd. V této prací je popsána tvorba geometrického modelu pro zdravý a sanovaný zub s kavitou I. a II. třídy. Model geometre sanovaného zub byl proveden v několika variantách s uvažováním rozdílného tvaru kavity, velikosti kavity a výplňového materiálu. Na tyto geometrické modely byla vytvořena konečnoprvková síť. Výpočtový model byl vyřešen pomocí programu ANSYS 11.0 v grafickém prostředí Workbench prostřednictvím metody konečných prvků. Z analýzy výsledků vyplývá, že u sanovaného zubu dochází k porušení spojitosti a tím ke snížení celkové tuhosti oproti sanovanému zubu. Pro sanaci zubu byly použity dva výplňo-vé materiály, a to amalgám a kompozitní pryskyřice. Z analýzy výsledků vyplývá, že amal-gám je vhodnější materiál pro sanaci zubů v molárovém úseku.
|
|
|
Biomechanická studie kolenního kloubu s aloplastikou
Zděblo, Jakub ; Valášek, Jiří (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá deformačně - napěťovou analýzou kolenního kloubu ve fyziologickém stavu a kolenního kloubu s aplikovanou dlahovou osteosyntézou. K určení deformačně napěťových stavů je využito výpočtového modelování metodou konečných prvků (MKP) s využitím výpočtového systému Ansys. Trojrozměrný model geometrie kolenního kloubu je tvořen kostmi femuru a tibie, které byly vytvořeny na základě dat počítačové tomografie (CT), chrupavkami a menisky. Model geometrie fixační úhlově stabilní dlahy (LCP) byl vytvořen díky technické dokumentaci výrobce. Na základě modelu fyziologického kolenního kloubu jsou vytvořeny modely tří variant rekonstrukce laterálního kondylu pro různé velikosti kondylárního fragmentu s použitím fixační dlahy. Analýza všech variant je provedena pro stejné silové zatížení, které odpovídá maximálnímu zatížení během fáze kroku. Z výsledků analýzy deformace a napjatosti mezi kondyly femuru a tibie vyplývá, že při použití úhlově stabilní dlahy k rekonstrukci laterálního kondylu, nedochází k podstatným změnám rozložení a velikosti maximálních hodnot kontaktního tlaku.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza proximálního konce femuru se skluzovým hřebem
Kohoutek, Jan ; Valášek, Jiří (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá stanovením deformačně napěťových stavů v proximálním femuru s aplikovanými systémy DHS a PCCP. Systém DHS je dlouhodobě a úspěšně používán k léčbě intertrochanterických zlomenin, v některých případech však dochází ke komplikacím spojeným s prořezáváním závitů skluzného hřebu a ztrátě stability implantátu. Tyto nedostatky má minimalizovat novější systém PCCP. V práci je popsána tvorba výpočtového modelu a porovnáno rozložení napětí a přetvoření v implantátech a v kostní tkáni získané řešením pomocí metody konečných prvků. Trojrozměrné modely geometrie implantátů byly vytvořeny na základě reálných objektů, model geometrie proximálního femuru, rozdělený stabilní a nestabilní zlomeninou podle AO klasifikace, byl vytvořen ze série CT snímků. Zatížení bylo určeno na základě podmínek statické rovnováhy uvolněné dolní končetiny. Výpočet proběhl v programovém prostředí ANSYS Workbench v13. Ve skluzných hřebech systému PCCP jsou patrné nižší hodnoty redukovaného napětí, než je tomu u systému DHS. Hodnoty redukovaného přetvoření v proximálním fragmentu femuru však v kombinaci se systémem PCCP dosahují až trojnásobných hodnot, což je patrně důsledek samořezného tvaru závitů skluzných hřebů tohoto implantátu. Použitím systému PCCP je redukováno riziko vzniku mezního stavu pružnosti v implantátu, v proximálním fragmentu v okolí závitů však dochází k výraznému přetěžování kostní tkáně než při použití systému DHS.
|
|
|
Biomechanická studie proximální části femorálního vnitrodřeňového hřebu
Hrdlička, Jan ; Valášek, Jiří (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá stanovením deformačně napěťových stavů v proximálním femuru s aplikovanými systémy PFN (Proximal Femoral Nail) a PFT (Proximal Femoral Tele Screw). Tyto systémy jsou používány k léčbě intertrochanterických zlomenin a zlomenin krčku femuru. V některých případech však dochází k selhání fixátoru. V práci je popsána tvorba výpočtového modelu a porovnání rozložení napětí v implantátech a rozložení přetvoření v kostní tkáni získané výpočtovým modelováním. Z reálných objektů byly vytvořeny trojrozměrné modely geometrie implantátů, model femuru se zlomeninou krčku byl vytvořen ze série CT snímků. Zatížení bylo stanoveno na základě silových výslednic uvolněné dolní končetiny z podmínek statické rovnováhy. Numerický výpočet byl proveden v programovém prostředí Ansys Workbench v15.0. Systém PFN dosahuje nižších hodnot redukovaného napětí ve skluzných šroubech, než je tomu u systému PFT, z důvodu aplikace dvou skluzných šroubů se stejně velkými průřezy. Hodnoty přetvoření kostní tkáně, při použití tohoto systému, jsou maximální v místě zlomeniny a v oblasti závitu skluzného šroubu. U systému PFT jsou maximální hodnoty přetvoření pouze v místě zlomeniny.
|
|
|
Rešeršní studie mechanických vlastností tkáně lebeční kosti
Wojtek, Lukáš ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou určování mechanických vlastností lebeční kostní tkáně. V práci je provedena rešeršní studie související s experimentálním určováním mechanických vlastností kostních tkání. Uvedena je také stručná historie a vývoj zobrazovacích metod a jejich význam při výpočtovém modelování. V práci jsou popsány histomorfometrické parametry popisující strukturu kostní tkáně na mikro úrovni, způsob jejich výpočtu a jejich vliv na mechanické vlastnosti kostní tkáně. Praktická část práce se zaměřuje na zpracování mikro-CT snímků lebeční kosti, analýzu histomorfometrických parametrů (BV/TV, TbTh, TbSp) a následně na deformačně napěťové analýzy vybraných úseků lebeční kostní tkáně. Zjištěné Youngovy moduly pružnosti kostní tkáně [MPa] jsou srovnány s výsledky z experimentů zjištěných z literatury.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza prasečího femuru
Legerský, Radek ; Valášek, Jiří (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá analýzou deformačně napěťových stavů stehenní kosti prasete ve stavu fyziologickém a patologickém. Stav patologický je určen výrazným defektem v diafyzální části kosti se zafixováním pomocí přímé úhlově stabilní dlahy s vruty. V práci je popsána tvorba výpočtových modelů, se zvláštním zaměřením na modely materiálu kostních tkání, které jsou stanoveny na základě analýzy digitálních snímků z počítačového tomografu (CT). Jsou zde vytvořeny a analyzovány tři typy výpočtových modelů: první model odpovídá fyziologickému stavu femuru, druhý femuru s výrazným defektem a fixační dlahou a třetí femuru s výrazným defektem, fixační dlahou a drátem. Každý model je zatěžován třemi způsoby, z nichž první simuluje experimentální podmínky tlakové zkoušky femuru, druhý namáhání kosti v sagitální rovině a třetí namáhání vlivem zatížení určeného zkušebním uvolněním pánevní končetiny prasete. Deformačně napěťové stavy jsou stanoveny pomocí metody konečných prvků s využitím výpočtového systému Ansys. Získané výsledky napjatosti a deformace jsou porovnány s experimentálním měřením. Práce poskytuje základní představu o mechanickém chování prasečího femuru a prasečího femuru s výrazným kostním defektem.
|
|
|
Deformační a napěťová analýza segmentu páteře se zavedeným fixátorem
Mach, Ondřej ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá řešením a analýzou deformačních a napěťových stavů segmentu páteře se zavedeným fixátorem a páteře ve fyziologickém stavu. V práci je provedena rešeršní studie literárních zdrojů zabývajících se podobnou problematikou. Dále jsou popsány základy anatomického názvosloví a základní postupy a principy stabilizace lidské páteře po zranění nebo degenerativním onemocnění. Deformačně napěťové stavy byly řešeny výpočtovým modelováním pomocí metody konečných prvků. Toto řešení vyžaduje tvorbu vhodného výpočtového modelu, který se skládá z dílčích modelů geometrie, materiálu, vazeb a zatížení. Model geometrie byl vytvořen na základě CT snímků 60-ti letého muže, podle kterých bylo vytvořeno pět obratlů páteře T11–L3. Dále je model geometrie tvořen čtyřmi meziobratlovými destičkami a osmi kloubními chrupavkami. Model materiálu zahrnuje homogenní, heterogenní a degradované vlastnosti kostní tkáně. Pro sedm zatěžovacích stavů, které představují základní pohyby lidské páteře – stání, předklon, záklon, levý a pravý úklon, levá a pravá rotace byla pomocí softwaru ANSYS provedena deformační a napěťová analýza. Vyhodnocovanými a analyzovanými veličinami jsou posuvy páteřního segmentu, kontaktní tlaky v kloubních chrupavkách, přetvoření v kostních tkáních a redukované napětí na fixátoru.
|
|
|
Deformační a napěťová analýza dolní čelisti s aplikovaným fixátorem v důsledku deficitu kostní tkáně
Fňukal, Jan ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá fixací dolní čelisti s deficitem kostní tkáně pomocí komerčně vyráběného fixátoru. Velké defekty kostní tkáně vznikají především v důsledku odstranění kostní tkáně postižené nádorovým onemocněním. K těmto tématům byla vypracována rešeršní studie na základě dostupné literatury. Následně byla provedena deformačně napěťová analýza dolní čelisti s aplikovanou fixační dlahou. Ta byla řešena pomocí výpočtového modelování s variačním přístupem, tedy metodou konečných prvků. V práci je podrobně popsán postup tvorby geometrie, modelu materiálu, modelu vazeb a zatížení s následným řešením několika výpočtových modelů. Deformačně napěťová analýza byla provedena pro dolní čelisti s různou velikostí odstraněné kostní tkáně s aplikovanou rekonstrukční dlahou z CP-Ti Grade 4 a pro dolní čelist s dlahou, jež je vyrobena z -Ti-Mo. Nakonec byl vyhodnocen vliv materiálových vlastností svalku v průběhu tvorby nové kostní tkáně (hojení svalku) na napjatost a deformaci řešené soustavy.
|
|
|
Rešeržní studie lebečních implantátů a fixátorů
Vystrk, Tomáš ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Lebeční implantáty společně s fixátory slouží k obnově funkčnosti poškozeného místa lebky, u které došlo ke vzniku defektu v důsledku zranění, nebo choroby. Při posuzování vhodnosti implantátu a fixátorů jsou významné jejich mechanické vlastnosti. V tomto ohledu jsou důležitými faktory tvar a materiál, ze kterého jsou implantát a fixátor vyrobeny. Implantát musí být kompatibilní s lidskou tkání a zároveň odolávat dlouhodobému zatížení. Tato práce shrnuje dnešní znalosti týkající se návrhů, výroby a aplikace lebečních implantátů. Dále zahrnuje deformační a napěťovou analýzu zatížené sestavy lebky s nepravidelným defektem, vloženým implantátem a fixačním systémem.
|
host ::
RSS.