|
|
Deformační a napěťová analýza dlahy fixující zlomeninu vřetenní kosti
Hussliková, Veronika ; Hájek, Petr (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Zlomeniny distálního konce vřetenní kosti se řadí mezi nejčastější zlomeniny. Při komplikovaných zlomeninách je nutné přistoupit k operační léčbě pomocí vnitřní dlahy. Práce se zaměřuje na provedení deformačně-napěťové analýzy vnitřní dlahy fixované ve vřetenní kosti pomocí kostních šroubů. Pro posouzení mechanických interakcí mezi jednotlivými prvky této soustavy bylo použito výpočtové modelování pomocí metody konečných prvků. Deformačně-napěťová analýza byla provedena pro tři různé typy fixace v modelech geometrie zahrnujících zlomeninu vřetenní kosti a zhojenou vřetenní kost a pro tři různé typy zatížení. Ve vyhodnocení výsledků byl posouzen vliv typu zatížení a vliv zhojení kostní tkáně. Pro zatížení ohybem, které bylo nejkritičtější, nedošlo v dlaze ani v kostních šroubech k překročení meze kluzu a nevznikla tedy nevratná plastická deformace materiálu.
|
|
|
Effect of location and orientation of dental implant on stress-strain states in mandibular bone
Thomková, Barbora ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
The master’s thesis deals with issues belonging to the field of dental biomechanics, specifically the mechanical interaction of dental implants with the bone tissue of the mandible. The thesis focuses on the stress-strain analysis of the mandible with the implant inserted in different positions, with a different angle relative to the occlusal plane. The solution is performed by computational modeling using the finite element method. The geometry model of mandible was created based on CT images. The aim of the master’s thesis was also to compare the influence of the choice of the material model of cancellous bone tissue on the resulting stress-strain states of the mandible with the dental implant. Three material models of cancellous bone tissue were created - two homogeneous material model and a heterogeneous material model, which was based on CT image data. The work also investigates the effect of rotation (+5° or -5°) of implants in basic positions on the resulting stress-strain states. The stress-strain analysis showed that position and rotation has a greater effect on the stress and strain of bone tissue and implant than the chosen material model of cancellous bone tissue.
|
|
|
Výpočetní nástroj pro deformačně-napěťovou analýzu mechanicky zatížené kruhové a mezikruhové desky
Dohnal, Jakub ; Majer, Zdeněk (oponent) ; Ševeček, Oldřich (vedoucí práce)
Bakalářská práce se primárně zabývá vytvořením výpočetního nástroje pro deformačně-napěťovou analýzu rotačně symetrických kruhových a mezikruhových desek. K tomuto účelu byl použit komerční software MATLAB a jeho součást APP DESIGNER. Program využívá analytických vztahů obecné pružnosti a pevnosti pro řešení diferenciálních rovnic pro několik typů desek a zatížení. Součástí bakalářské práce je rovněž parametrická studie porovnávající výstupy analytického a numerického modelu založeného na metodě konečných prvků, mající za cíl identifikovat praktickou oblast použitelnosti analytického řešení a jeho přesnost pro daný konkrétní případ desky.
|
|
|
Konstrukční návrh pryžové spojky pro aplikaci v kolejové dopravě
Blach, Jiří ; Prokop, Aleš (oponent) ; Řehák, Kamil (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem a deformačně-napěťovou analýzou pružné spojky složené z jednotlivých pryžo-textilních segmentů. Tato koncepce umožňuje výrobci zjednodušení, resp. sjednocení výroby, díky použití jednoho typu segmentu pro více konfigurací spojek a vede tedy ke snížení nákladů ze strany výrobce. Ze strany uživatele dovoluje v případě potře-by výměnu pouze mechanicky nebo chemicky poškozených segmentů na místo celé spojky a šetří náklady i potenciálnímu uživateli. Spojka je primárně navržena dle parametrů meziměstských elektrických jednotek a lokomotiv, nicméně jednotlivé pružné segmenty tímto použitím omezené nejsou. Při návrhu sestavy spojky je nutné klást požadavky především na vysokou bezpečnost všech komponentů. Z podstaty provozního režimu, kdy dochází k relativnímu vychylování vstupního a výstupního hřídele, plyne poměrně široký rozsah přenášených zatížení, které při nevhodně navrženém libovolném článku sestavy mohou zapříčinit problémy vedoucí až k dočasnému odstavení celého stroje/vozidla z provozu. Mezi nejvíce kritické oblasti sestavy patří právě pružné segmenty, šroubové spoje, pevnost unašečů a tvarový spoj pro přenos hnacího momentu. V neposlední řadě musí být také zohledněny požadavky na nepříliš složitou výrobu komponentů a následně také montáž a údržbu bez vzájemné kolize komponentů a potřebného nářadí. Za účelem ověření výše zmíněných požadavků jsou provedeny deformačně-napěťové analýzy simulující variaci stavů provozních zatížení. Z důvodů snížení výkonnostních požadavků i časové náročnosti výpočtu spolu s absencí experimentálně naměřených dat pryže a PES kordů byly pružné segmenty modelovány na nižší úrovni se zredukovaným modelem materiálu upřednostňujícím tahové vlastnosti PES kordů. Tato redukce však zajišťuje konzervativnější přístup, jelikož toto použití způsobuje vyšší namáhání ocelových komponent sestavy. Následně je provedena napěťová analýza drážkového spoje. Vzhledem k absenci modelů geometrie konkrétních hřídelů komerčních motorů a převodovek bylo pro tento účel zvoleno rovnoboké drážkování střední řady dle zadaného maximálního točivého momentu. Poslední část práce je zaměřena na ověření tahových vlastností jednotlivého pružného segmentu.
|
|
|
Pevnostní analýza formy pro vysokotlaké odlévání
Ferenc, Filip ; Šotka, Pavel (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Práce byla vytvořena na podnět nářaďovny Škoda Auto a.s, která navrhla novou koncepci licí formy, pro kterou bylo nutno zjistit její deformačně napěťové vlastnosti. Problémem bylo vytvoření deformačně napěťové analýzy pevného rámu formy, nalezení jeho kritických míst a navržení případných úprav geometrie. K řešení problému bylo vybráno výpočtové modelování, konkrétně metoda konečných prvků, přičemž deformačně napěťová analýza byla zpracována v programu ANSYS Workbench. Dále bylo vytvořeno několik úrovní výpočtových modelů, na základě kterých, byla odhalena kritická místa. Na závěr práce byly navržena opatření vedoucí ke snížení napětí v kritických místech. Výstuppráce slouží zejména jako podklad k návrhu vysokotlakých licích forem firmy Š. A. a.s.
|
|
|
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.
|
|
|
Výpočtové modelování napjatosti ve výdutích mozkových tepen
Turčanová, Michaela ; Polzer, Stanislav (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá posouzením predikce ruptury mozkového aneurysmatu na základě jeho geometrických a materiálových vlastností. V první části práce je detailní rešeršní studie srdečně cévní soustavy se zaměřením na mozkové tepny a aneurysmata vyskytující se na jejich bifurkacích. Druhá část práce je zaměřena na vytvoření dvou modelů tepenné mozkové bifurkace s přítomností aneurysmatu a na získání jejich geometrií v nezatíženém stavu. Důraz je kladen na co nejreálnější konstitutivní model materiálu stěny tepny na základě reálných dat z jednoosých tahových zkoušek a na vhodně zvolené zatížení krevním tlakem. Tento krevní tlak se může skokově změnit např. při bungee jumpingu. V práci je proveden výpočet nárůstu krevního tlaku při skokové změně, který je následně použit při výpočtech napjatosti ve stěně mozkového aneurysmatu. Na závěr je vyhodnoceno riziko ruptury u dvou modelovaných idealizovaných mozkových aneurysmat a provedena diskuze věrohodnosti výsledků.
|
|
|
Deformační a napěťová analýza totální endoprotézy temporomandibulárního kloubu
Horňas, Jan ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá problematikou v oblasti aplikace totální endoprotézy (TEP) při náhradě temporomandibulárního kloubu (TMK). Implantace TEP se provádí v důsledku vážného onemocnění TMK (artróza, ankylóza, nádorové onemocnění) či jeho makrotraumatu. Během implantace TEP se pomocí samořezných šroubů k dolní čelisti fixuje protéza kloubní hlavice. Díky tomu se mění deformačně- apěťové stavy dolní čelisti, TEP a fixačních šroubů. V práci je provedena deformačně-napěťová analýza pomocí výpočtového modelování s využitím metody konečných prvků (MKP). Řešení je provedeno pro šest různých uložení šroubů (počet šroubů je neměnný) a pro proměnný statický koeficient tření (v rozmezí 0,01 až 0,11) mezi protézou kloubní hlavice (PKH) a protézou kloubní jamky (PKJ). Celkem bylo vytvořeno 36 variant výpočtových modelů. Na základě provedené deformačně-napěťové analýzy je zjištěn podstatný vliv velikosti statického koeficientu tření na výsledné hodnoty deformačních posuvů, kontaktního tlaku v oblasti artikulační plochy PKH a PKJ a také redukovaného napětí HMH v PKH. Podstatný vliv z hlediska různého uložení šroubů je pozorován u Redukovaného napětí HMH ve šroubech a redukovaného přetvoření HMH kortikální a spongiózní kostní tkáně.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza tumorózní totální endoprotézy kyčelního kloubu
Vystrk, Tomáš ; Konvalinka, Jan (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Tumorózní totální endoprotézy kyčelního kloubu slouží k rekonstrukci a navrácení funkce končetiny postižené kostním nádorem. Při rekonstrukci je třeba uvažovat dlouhodobé zatížení a zároveň umožnit pohyblivost kloubu. Vhodnost náhrady závisí na konstrukci z hlediska tvaru a materiálu a s nimi souvisejícími mechanickými vlastnostmi. Předložená práce se zabývá tvorbou výpočtového modelu totální tumorózní náhrady kyčelního kloubu a jeho deformačně napěťovou analýzou. V práci jsou modelovány dva odlišné typy endoprotéz se třemi různými délkami náhrady resekované kosti. Na základě deformačně napěťové analýzy je pak provedeno vymezení vůči možným mezním stavům.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza TEP kyčelního kloubu – typ Mayo
Rýdel, Jiří ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá kyčelními endoprotézami, zejména pak endoprotézou conservative Mayo. Součástí práce je rešeršní studie zaměřená na anatomii, druhy a moderní trendy v endoprotetice. Na základě informací z rešeršní studie, získaných CT řezů a pomocí systémů Ansys Workbench, Rhino Ceros a Catia byl vytvořen model proximální části femuru a TEP Conservative Mayo. Následně je sestaven celkový výpočtový model na kterém je provedena deformačně – napěťová analýza.
|
host ::
RSS.