|
|
Napjatostní analýza keramické hlavice totální kyčelní endoprotézy zatížené šikmo
Janovský, Martin ; Janíček, Přemysl (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá napěťovou analýzou keramické hlavice totální kyčelní endoprotézy, která je zatížena šikmo. Zatížení bylo získáno z experimentálního měření in vivo (uvnitř lidského těla) na třech pacientech, přičemž dva měli stejnou hmotnost. Jako vstupní parametry z těchto experimentů byly použity kontaktní síly, a to pro dřep a stoj na jedné noze. Dále jsou při modelování uvažovány výrobní odchylky geometrie dříku a to: odchylka od kuželovitosti mezi hlavicí a dříkem, ovalita 0°, ovalita 45°, ovalita 90° a odchylka od kuželovitosti společně s ovalitou.
|
|
|
Computational modelling of mechanical tests of animal cell
Orlová, Lucie ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
The presented Master's thesis deals with the structural arrangement of living animal cells and their mechanical behavior under loading. The generalized aim is to describe mechanical responses of cells under either physiological or pathological conditions. A highly interdisciplinary approach interconnecting the computational methods of solid mechanics (finite element method in particular) with medical research is an inseparable part of the problem solution. A crucial step in proposing a computational model for approximation of a living cell behavior under loading conditions is to establish mechanically significant components to be incorporated into the calculation and to identify their material parameters. A presented computational model incorporates continuum entities such as the nucleus, membrane, and cytoplasm interconnected with a discrete mitochondrial network. This results in a novel hybrid model which is validated through comparison with experimental data and serves as a means to estimate the mitochondrial impact on overall cell stiffness.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Biomechanická studie obličejového skeletu
Valášek, Jiří ; Janíček, Přemysl (oponent) ; Horyl, Petr (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Předložená práce je biomechanickou studií obličejového skeletu se zaměřením na fixaci dolní čelisti po odstranění nádorového onemocnění dolní čelisti. Cílem práce je provedení biomechanické studie obličejového skeletu s následnou detailní deformačně napěťovou analýzou dvou čelistních dlah navržených a vyrobených pro konkrétní pacienty. Geometrie dolní čelisti pro konstrukční návrh dlah a pro vytvoření modelu geometrie výpočtového modelu byla získaná na základě dat získaných z CT vyšetření dvou pacientů. Součástí dizertační práce je dílčí klinicko-teoretická studie, která se zabývá srovnáním zpracování informací z CT na data potřebná k tvorbě modelu geometrie. V rámci této práce byly vytvořeny výpočtové modely a provedena řešení deformace a napjatosti dolní čelisti s deficitem kostní tkáně fixované dlahou. Modely dolní čelisti včetně dlah byly vytvořeny pro konkrétní pacienty s nádorovým onemocněním dolní čelisti. V závěrečných kapitolách dizertační práce jsou prezentována řešení deformace a napjatosti řešených čelistí s dlahou a analýza výsledků. Poznatky získané na základě provedené studie byly publikovány a aplikovány v klinické praxi.
|
|
|
Deformačně-napěťová analýza fixace kostí palce nohy
Zapletal, Jakub ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá analýzou tuhostí různých variant fixací palce nohy. V práci je popsána základní anatomie nohy a patologie týkající se problematiky. Dále jsou zmíněny nápravy možných deformit palce a popsány vybrané fixační tělesa. Problematika analýzy jednotlivých variant je řešena metodou konečných prvků. Součástí práce je i postup vytvoření modelu geometrie stanoveného z dostupných trojrozměrných modelů získaných metodou 3D skenování. V práci jsou porovnávány tři různé druhy fixace, z nichž každý je vytvořen na dvou úrovních detailnosti. V závěru práce jsou jednotlivé výsledné data porovnány a jsou analyzovány vybrané vlivy na tuhost spojení.
|
|
|
Biomechanical Study of Cranial Implants
Chamrad, Jakub ; Henyš,, Petr (oponent) ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
This thesis, entitled Biomechanical study of cranial implants, mainly deals with computational modeling of both undamaged skull and skull with damage and cranial implant. The problem concerning the evaluation of stress-strain states in biomechanics is solved by computational simulation using the finite element method. For the valid analyses and results interpretation, the suitable level of computational models has to be chosen. The selection of computational model level is essential problem, to which a significant part of this work is devoted. It was proven that the chosen level has an effect on the values of the investigated biomechanically significant parameters. Another factor that affects the overall performance of the cranial implant and its functionality is the dimensional accuracy of the manufactured bone replacement. It was observed that even a small dimensional deviation can cause a change in the stress-strain states of the skull-implant system and thus cause a risky situation from the failure of the implant or its fixation perspective. Above all, the method of fixation of the implant tends to be a problem and reduces the reliability of the implant. It is therefore advisable to focus on that area and propose possible ways of improving current procedures or propose new means of fixation. One of the improvements of the method of fixation can be using hydroxyapatite coating at bone-implant contact interface. This should lead to osseointgration, which is a favorable effect that was computationally modeled and assessed in this thesis.
|
|
|
Napjatostní analýza keramické hlavice totální kyčelní endoprotézy zatížené dle ISO 7206-5
Varga, Jozef ; Hlavoň, Pavel (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Cílem této práce je provést analýzu rotačně symetrické úlohy dle normy ISO 7206-5, která se používá na určování statické pevnosti keramických hlavic. Při numerické analýze budou uvažovány tvarové odchylky od nominální kuželovitosti a kruhovitosti průřezů dříků tj. možné odchylky vzniklé při výrobě. Dále budou uvažovány tvarové změny zápichu uvnitř hlavice, které byly naměřeny na reálných vzorcích. Všechny tyto odchylky od nominálních hodnot je nutno podrobně analyzovat, protože se mohou podílet na destrukci keramických hlavic. Soustava dřík, keramická hlavice a zatěžovací kužel (DHK) bude modelována jako 2D osově symetrická (axisymetrická) úloha a 3D čtvrtinově symetrická úloha. Proto je nutno provést také srovnávací analýzu pro 2D a 3D úlohu a porovnat výsledky případně zhodnotit chybu. Tato úloha je řešena s použitím konečno prvkového systému ANSYS 11.0
|
|
| |
|
|
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.
|
host ::
RSS.