|
|
Určení deformačně-napěťových stavů bimetalického prutu při změně teploty
Jurkovič, Vítězslav ; Horníková, Jana (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá deformační a napěťovou analýzou zvoleného bimetalového pásku. Nejdříve je provedena rešerše používaných bimetalových pásků včetně uvedení používaných materiálů a kritérií k jejich výběru. Dále je proveden analytický výpočet volné deformace pásku při zvolené změně teploty pomocí prutových předpokladů. Následuje srovnání s výsledky získaných pomocí metody konečných prvků v systému Ansys Workbench. Analýza stejného pásku při omezení deformace je pak provedena pomocí metody konečných prvků. V té je nejdříve provedena analýza úplného zamezení deformace včetně verifikace výsledků pomocí náhrady deformační okrajové podmínky silovou. Následuje deformační analýza při omezení deformace zvolenou ventilovou pružinou včetně určení stlačení pružiny po vymezení vůle. Výstupy této práce jsou výsledky volné deformace pásku při dané změně teploty, analýza vznikajícího napětí v pásku vlivem zamezení deformace a výpočet stlačení ventilové pružiny při změně teploty bimetalového pásku.
|
|
|
Posouzení životnosti hadičky peristaltické pumpy používané v medicíně
Nováková, Karolína ; Burša, Jiří (oponent) ; Jagoš, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá v rešeršní části popisem mimotělního okruhu a extrakorporální membránové oxygenace (EKMO) a jejich rozdílů. Dále rešeršní část práce srovnává peristaltické čerpadlo s centrifugálním čerpadlem a popisuje princip peristaltického čerpadla, vliv peristaltického čerpadla na krev pacienta, napětí a používané materiály u hadičky peristaltického čerpadla, počet rotačních segmentů rotoru peristaltického čerpadla a okluzi hadičky, včetně míry okluze, způsobů nastavení okluze a vlivu úhlu stlačení. Samostatné kapitola je věnována normám týkajících peristaltického čerpadla s důrazem na spolehlivost čerpadla a jeho součástí. V další samostatné kapitole je shrnut aktuální stav výzkumu životnosti hadičky. V praktické části práce je popsán návrh zkoušky životnosti v závislosti na míře okluze dle aktuálních standardů a jiné literatury a návrh a provedení zkoušek zaručené životnosti hadičky. V praktické části je také popsán návrh dílu zajištění hadičky v pracovním prostoru.
|
|
|
Vyhodnocení směrového uspořádání kolagenních vláken ve stěně tepny a jejich vlivu na napjatost a deformaci
Heidrová, Aneta ; Marcián, Petr (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vyhodnocením směrového uspořádání kolagenních vláken ve společné krční tepně a jejich vlivem na její napjatost a deformaci. První, rešeršní, část práce obsahuje popis tepenné stěny, přehled některých hyperelastických konstitutivních modelů využívaných pro její modelaci a shrnutí současného stavu poznání z oblasti metod používaných pro vyšetřování organizace kolagenu v krčních tepnách. Druhá, experimentální, část práce prezentuje výsledky získané z měření orientace kolagenu v lidských společných karotidách, které bylo autorkou provedenou za pomocí světelné polarizační mikroskopie a automatického algoritmu. Z naměřených dat je zřejmé, že ve stěně tepny existuje jedna rodina obvodově orientovaných vláken, což vyvrací zavedenou hypotézu o dvou symetrických rodinách, které je uváděno ve světové literatuře. Předmětem třetí části práce byla aproximace křivek naměřených při ekvibiaxiální tahové zkoušce krkavice pomocí modelu Yeoh a modifikovaných modelů HGO a GOH, u kterých byla izotropní část tvořená modelem Neo-Hooke nahrazená tříparametrickým modelem Yeoh, který je schopen popsat zpevnění tkáně. Poslední, výpočtová, část práce využívá konstanty popisující použité konstitutivní modely a strukturní parametry získané z mikroskopického měření pro tvorbu modelu materiálu, který byl následně využit pro simulaci tepny zatížené středním arteriálním tlakem a zvýšeným systolickým tlakem při dvou velikostech axiálního předpětí typických pro jinou věkovou skupinu. Implementací obvodově orientovaných vláken do výpočtového modelu dochází ke snížení celkové deformace tepny, zvýšení obvodového a snížení axiálního napětí.
|
|
|
Deformační a napěťová analýza loketní kosti s dlahou
Šafran, Jindřich ; Burša, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Zlomenina loketního kloubu představuje vážné patologické poranění. V jednoduchých případech je možné zranění ošetřit bez invazivního zákroku. V případě složitějších zlomenin - tříštivých zlomenin, je nutné již invazivního zákroku a inkriminovanou oblast zpevnit pomocí fixačních dlah. Tato práce se zaměřuje na provedení deformační a napěťové analýzy proximální loketní kosti (\emph{lat. ulna}), která je fixována s pomocí specializované titanové dlahy. K posuzování mechanické interakce mezi jednotlivými prvky soustavy bylo využito výpočtového modelování s pomocí metody konečných prvků. V první části se~práce zaměřuje na ortotickou rešerši typů fraktury loketní kosti, včetně její fixace, která je doprovázena anatomickou rešerší. V druhé části práce je kladen důraz na tvorbu modelu geometrie z obdržených CT dat, včetně její úpravy pro tvorbu výpočtového modelu. Na~základě rešerše byly zvoleny nebo vypočteny modely materiálů. Ve třetí části se práce zaměřuje na komplexní tvorbu výpočtového modelu, včetně vazeb, umístění úponů svalů a také se zaměřuje na popis a rozvahu nad volbou výpočtových variant modelu. V prezentaci výsledků byly posouzeny vlivy určených variant výpočtového modelu v závislosti na zatížení a byly vykresleny deformační a napěťové charakteristiky. Při posuzování byl kladen i důraz na mechanickou interakci mezi mechanickými prvky fixační dlahy a šroubů s kostní tkání.
|
|
|
Tvorba programu pro určování průběhů a hodnot VVÚ.
Kupka, Jiří ; Horníková, Jana (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na řešení problémemu určování hodnot a průběhů výsledných vnitřních účinků. Cílem je algoritmizace výpočtu a jeho grafická interpretace. Hlavní důraz byl kladen na korektnost numerických výsledků a jejich správné vykreslení. Jako vhodný výpočtový model pro danou úlohu byl zvolen integrální přístup řešení a jeho algoritmizace. Samotný algoritmus programu byl napsán v programovacím jazyce C++. Dále jsou uvedeny základy z oblasti pružnosti a pevnosti prutů, jejichž znalost je nezbytná pro dané řešení problému nebo se předpokládá.
|
|
| |
|
|
Stress-Strain Analysis of Aortic Aneurysms
Polzer, Stanislav ; Holeček, Miroslav (oponent) ; Horný, Lukáš (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
This thesis deals with abdominal aortic aneurysms and the possibility of using finite element method in assessment of their rupture risk. First part of the thesis is dedicated to an introduction into the problem, description of human cardiovascular system where the abdominal aorta, its anatomy, physiology and pathology is emphasized. There Processes leading to formationing of abdominal aortic aneurysms are also discussed. Risk factors contributing to creation of aneurysms are discussed next. Finally, an analysis of current clinical criteria which determine rupture risk of an abdominal aortic aneurysm is presented and compared with the new maximum stress criterion being currently in development. Main part of the thesis deals with the identification of relevant factors which affect stress and deformation of aneurysmal wall. This is connected with proposals of new approaches leading to predicting the rupture risk more accurately by using finite element stress-strain analysis. The impact of geometry is analyzed first with the conclusion that patient-specific geometry is a crucial input in the computational model. Therefore its routine reconstruction has been managed. Attention is then paid to the branching arteries which were neglected so far although they cause a stress concentration in arterial wall. The necessity of knowing the unloaded geometry of aneurysm is then emphasized. Therefore a macro has been written in order to be able to find the unloaded geometry for any patient-specific geometry of aneurysm. Mechanical properties of both aneurysmal wall and intraluminal thrombus were also experimentally tested and their results were fitted by an isotropic material model. The effect of the material model itself has been also investigated by comparing whole stress fields of several aneurysms. It has been shown that different models predict completely different stresses due to different stress gradients in the aneurysmal wall. The necessity of known collagen fiber distribution in arterial wall is also emphasized. A special program is then presented enabling us to obtain this information. Effect of intraluminal thrombus on the computed wall stress is analyzed in two perspectives. First the effect of its failure on wall stress is shown and also the impact of its poroelastic structure is analyzed. Finally the residual stresses were identified as an important factor influencing the computed wall stress in aneurysmal wall and they were included into patient-specific finite element analysis of aneurysms. Further possible regions of investigation are mentioned as the last part of the thesis.
|
|
|
Analýza zbytkových napětí ve stěně tepny
Novák, Kamil ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním vlivu zbytkového napětí v idealizované geometrii cévy a následnou aplikací dosažených poznatků na aneurysma břišní aorty. Z hlediska kvality výpočtového modelu bylo dosaženo zpřesnění v podobě snížení nejistot, které jsou do výpočtového modelu vneseny bez uvažování vlivu zbytkového napětí. Pro každou úroveň výpočtového modelu byl splněn základní předpoklad snížení výrazných rozdílů napětí mezi vnitřní a vnější stěnou cévy. Metody, které byly použity, jsou: deformační metoda, inverzní mechanika velkých deformací, fiktivní teplota – a to jak pro lineárně elastický materiál, tak hyperelastický materiál definovaný daným konstitutivním modelem. Numerické ověření bylo realizováno pomocí programu ANSYS.
|
|
| |
|
|
Analýza umělého kyčelního kloubu z hlediska biotribologických vlastností
Laštůvka, Jan ; Burša, Jiří (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Vývoj umělých kyčelních kloubů dospěl ke kvalitním náhradám, pro jejichž dlouhodobou funkčnost jsou zásadními kritérii vlastnosti materiálu, konstrukce, fixace náhrady a míra opotřebení stýkajících se povrchů. Opotřebení komponent je dnes jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících úspěšné dlouhodobé výsledky použití umělých kyčelních kloubů. Cílem práce je provést rešeršní studii kombinací kyčelních náhrad a spekter zatížení působících na náhradu. Dále je provedeno experimentální měření tloušťky mazacího filmu bovinního séra mezi hlavičkou kyčelní náhrady a skleněným diskem v měřicím zařízení pro různé kinematické poměry v kontaktu.
|
host ::
RSS.