|
|
Výpočtové modelování procesu 3D tisku součástí z PET-G materiálu
Michálek, Mojmír Cyril ; Halama, Radim (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním procesu 3D tisku prováděného metodou FDM z materiálu PETG pomocí metody konečných prvků. V její rešeršní části je obsažen stručný popis možností modelování procesu 3D tisku metodou konečných prvků a jsou shrnuty základní mechanické vlastnosti termoplastů. V praktické části jsou vyhodnoceny tahové zkoušky vzorků tištěných z materiálu PETG. Dále je zde provedena citlivostní analýza rozličných vlivů na vertikální imperfekci tištěné součásti Idler a její konstrukční úprava, která je založena na výsledcích této analýzy.
|
|
|
Deformační a napěťová analýza dlahy fixující zlomeninu tibie typu I dle Schatzkerovy stupnice
Filková, Alena ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Zlomeniny proximální tibie patří k nejzávaznějším intraartikulárním zlomeninám s následnými často se vyskytujícími komplikacemi. Ve většině případů zlomeniny se přistupuje k léčbě pomocí vnitřní dlahy či šroubů. Tato diplomová práce se zaměřuje na provedení deformační a napěťové analýzy dlahy fixované v tibii pomocí kostních šroubů. Pro posouzení mechanické interakce mezi jednotlivými prvky této soustavy bylo využito výpočtového modelování pomocí metody konečných prvků. Za tímto účelem bylo nutné provést rešeršní studii zabývající se problematikou zahrnující kostní tkáně, jejich porušení a následné léčby vzniklých zlomenin. Deformačně-napěťová analýza byla provedena pro dvě varianty fixace této zlomeniny: fixace úhlově stabilní dlahou se šrouby a fixace kompresními šrouby. Dále byly tyto analýzy doplněny o jejich modifikace, které představovaly různé úrovně těchto dvou variant výpočtového modelu. Šrouby pro uchycení dlahy v kostní tkáni byly uvažovány se závitem i bez závitu. Rozhraní mezi šrouby a kostní tkání bylo řešeno pomocí kontaktu Bonded a také pomocí kontaktu Frictionless. Ve vyhodnocení výsledků byl posouzen vliv těchto modifikací výpočtového modelu na výsledné deformační a napěťové charakteristiky. Ve všech provedených variantách byla posouzena mechanická interakce mezi prvky této soustavy.
|
|
|
Analýza odezvových veličin kostní tkáně při mechanickém zatěžování
Vosynek, Petr ; Daniel, Matej (oponent) ; Janíček, Přemysl (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Dizertační práce shrnuje výsledky výpočtového a experimentálního modelování z oblasti biomechanicky. Analýzy jsou zaměřeny na vybrané veličiny, které doplňují, nebo mohou doplnit, stávající metody predikce zlomenin kostí. Z hlediska výpočtového modelování jsou to zejména veličiny, které vycházejí z deformačně napěťových analýz. Větší část práce byla věnována experimentálnímu modelování, které bylo použito pro sledování dvou dominantních složek kostní tkáně, jímž jsou minerály a kolagenní vlákna. Současná nejvíce používaná veličina pro popis úbytku kostní tkáně (osteopenie, osteoporóza) je plošná hustota minerálů (BMD – bone mineral density). Nepostihuje ovšem žádnou informaci o změně celkového objemu potažmo o změně jak minerálů, tak i kolagenu. Navržené mechanické veličiny sledují úbytek obou složek při simulaci úbytku minerálů (demineralizace) a při simulaci úbytku kolagenu (deproteinizace) in vitro na dlouhých krůtích kostech.
|
|
|
Vliv kalcifikací na napjatost v tepnách
Macůrek, Michal ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se v prví části zabývá stavbou cévních stěn, jejich materiálovými vlastnostmi a možnostmi výpočtového modelování. Druhá část práce je poté zaměřena určení vlivu kalcifikací na napětí ve společné krční tepně. V závěru jsou porovnány modely plátové kalcifikace a kulových kalcifikací rozmístěných v obvodovém a axiálním směru tepny.
|
|
|
A research study of plate for the treatment of tumorous mandible
Mäsiar, Matúš ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
This bachelor’s thesis aims to address the issue of treating tumorous conditions in the lower jaw by implementing a reconstructive plate. The thesis includes an examination of basic anatomy related to the specific problem, along with a research study on the utilization of reconstructive plates based on available literature. Subsequently, a stress-strain analysis of the lower jaw with the two different applied reconstructive plates was performed using computational modeling, specifically employing the finite element method within ANSYS Workbench 22.2. The thesis provides a detailed description of the creation of two variations of the computational model, followed by an evaluation of the stress and deformation exhibited by the system.
|
|
|
Výpočtové modelování arteriálních stentů
Ondříšková, Tereza ; Hrubanová, Anna (oponent) ; Fischer, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním samoexpandibilních a balón-expandibilních arteriálních stentů. Úvodní část práce je věnována stručnému přehledu základních lékařských poznatků týkajících se oběhové soustavy a kardiovaskulárních onemocnění. Poté je zpracována rešerše konstitutivních modelů měkkých tkání a arteriálních stentů, včetně jejich historického vývoje, rozdělení a materiálů využívaných k výrobě. Součástí je také experimentální tahová zkouška nitinolového drátu, na základě které je vybrán konstitutivní model popisující chování slitin s tvarovou pamětí. Hlavní část je zaměřena na samotné výpočtové modelování interakce tepny postižené aterosklerotickým plátem s nitinolovým samoexpandibilním stentem a s ocelovým balón-expandibilním stentem. Je provedena analýza radiálních posuvů na stěně modelu tepny a napjatostních stavů v ní vznikajících. Na závěr jsou tyto dva přístupy porovnány z hlediska zvětšení průtočného průřezu dané tepny.
|
|
|
Deformační a napěťová analýza dlahy fixující zlomeninu tibie typu I dle Schatzkerovy stupnice
Filková, Alena ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Zlomeniny proximální tibie patří k nejzávaznějším intraartikulárním zlomeninám s následnými často se vyskytujícími komplikacemi. Ve většině případů zlomeniny se přistupuje k léčbě pomocí vnitřní dlahy či šroubů. Tato diplomová práce se zaměřuje na provedení deformační a napěťové analýzy dlahy fixované v tibii pomocí kostních šroubů. Pro posouzení mechanické interakce mezi jednotlivými prvky této soustavy bylo využito výpočtového modelování pomocí metody konečných prvků. Za tímto účelem bylo nutné provést rešeršní studii zabývající se problematikou zahrnující kostní tkáně, jejich porušení a následné léčby vzniklých zlomenin. Deformačně-napěťová analýza byla provedena pro dvě varianty fixace této zlomeniny: fixace úhlově stabilní dlahou se šrouby a fixace kompresními šrouby. Dále byly tyto analýzy doplněny o jejich modifikace, které představovaly různé úrovně těchto dvou variant výpočtového modelu. Šrouby pro uchycení dlahy v kostní tkáni byly uvažovány se závitem i bez závitu. Rozhraní mezi šrouby a kostní tkání bylo řešeno pomocí kontaktu Bonded a také pomocí kontaktu Frictionless. Ve vyhodnocení výsledků byl posouzen vliv těchto modifikací výpočtového modelu na výsledné deformační a napěťové charakteristiky. Ve všech provedených variantách byla posouzena mechanická interakce mezi prvky této soustavy.
|
|
|
Computational modeling of the interaction of flowing blood with the artery tube with the atheroma
Freiwald, Michal ; Jagoš, Jiří (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
This master’s thesis deals with the interaction between flowing blood and an atherosclerotic carotid artery using a finite element fluid-structure interaction analysis. In the first part, a summarized theoretical background is introduced, consisting of cardiovascular system, blood vessels, corresponding constitutive models, blood rheology, and fluid flow theory. Next, a brief summary of the current state of computational modeling in this area is provided, mainly focusing on structural and fluid-structure interaction analyses, and the types of constitutive models used. Experimental part focuses on the creation of a simplified model of the internal carotid artery with an atherosclerotic plaque, and a corresponding model of blood in this artery. Both models are afterwards used to perform a fluid-structure interaction analysis to understand the consequences of a pulsatile blood flow on the artery wall and atherosclerotic plaque growth; primary characteristics of interest are the first maximum principal stress on the artery wall and its deformation, wall shear stress and its corresponding time-averaged value, and oscillatory shear index. All results are compared across several different analysis types, to assess the differences and impact of a chosen approach. A simplified parametric study is also performed, to determine the impact of the stenosis percentage on resulting characteristics. Lastly, results, limitations of this thesis, and possibilities of further research are discussed.
|
|
|
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.
|
|
|
Modelování přírubových spojů tlakových zařízení
Kolátor, Matyáš ; Pernica, Marek (oponent) ; Létal, Tomáš (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá výpočtovým modelováním přírubových spojů. Přírubový spoj je díky své rozebíratelnosti často využívaným spojem potrubních systémů či tlakových nádob. Pro správnou funkčnost spoje je nutné zajistit zejména potřebnou těsnost. Aby bylo možné těsnost popsat, je nutné znát napětí a deformace ve všech částech spoje. V současné době jsou často výpočtové modely na vysoké úrovni přesnosti, na druhou stranu aby této přesnosti dosáhli jsou zatíženy velkým množstvím korekcí, ve kterých se může snadno ztratit původní model vycházející z tělesa pružnosti pevnosti. Cílem bakalářské práce je sestavení výpočtových modelů na základě těles pružnosti pevnosti. Výpočtové modely jsou sestavovány tak, aby v nich byla ilustrována aplikace znalostí z pružnosti pevnosti. Na konci práce budou shrnuty a porovnány výsledky při použití různých těles pružnosti pevnosti.
|
host ::
RSS.