|
|
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.
|
|
| |
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Analýza využití programu 3D slicer pro výpočtové modelování v biomechanice
Kratochvílová, Hana ; Marcián, Petr (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná bakalářská práce se zabývá freewarovým programem 3D Slicer a jeho využitím pro oblast biomechaniky. Úvodní část je věnována seznámení s programem, jeho možnostmi a funkcemi a stručnému vysvětlení pojmů výpočetní tomografie a magnetická rezonance. V následující kapitole je detailně předvedeno modelování konkrétního objektu z dodaných CT snímků pomocí tohoto softwaru, popsány funkce použitých nástrojů a porovnání modelů geometrií v závislosti na zvoleném rozsahu stupňů šedi v programu Gom Inspect. Poslední částí této práce je import 3D Slicerem vygenerovaných modelů geometrie kostí femur a pelvis do MKP platformy ANSYS Workbench, jejich preprocessing, následné zatížení femuru a vyhodnocení výsledků.
|
|
|
Analysis of methods of modeling bone loss due to osteoporosis
Orlová, Lucie ; Marcián, Petr (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
This Bachelor’s Thesis introduces the topic of bone biomechanics. The main aim of the paper is to research solutions for computational modeling of the structure of long bones. Furthermore, the osteoporotic changes to this structure are described. Along with the research, some basic biological terms and mechanical principles are introduced. Based on the information gathered in the theoretical part of the work, finite element method computations are performed in ANSYS software.
|
|
|
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.
|
|
|
Deformační a napěťová analýza dolní čelisti s fixátorem
Semerák, Jaroslav ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou fixace zlomenin dolní čelisti pomocí komerčně vyráběných fixátorů. K danému tématu byla vypracována podrobná rešeršní studie na základě dostupné literatury. V práci je mimo jiné uvedena základní anatomie zkoumané oblasti a nejčastěji používané materiály fixátorů. Následně byla provedena analýza deformace a napjatosti soustavy zlomené dolní čelisti s aplikovanou úhlově stabilní dlahou. Deformační a napěťová analýza byla realizována pro dolní čelist se zlomeninou v oblasti kloubního výběžku, s různými typy fixačních dlah vyrobených z materiálu CP-Ti Grade 4. Navíc byla provedena analýza deformačních posuvů zhojené dolní čelisti s fixátory po defektu v oblasti brady a úhlu. Pro posouzení mechanické interakce dolní čelisti s defektem a aplikovaným fixátorem bylo použito výpočtové modelování s variačním přístupem pomocí metody konečných prvků (MKP) v programu Ansys Workbench 18.1. V práci je podrobně popsána tvorba výpočtového modelu soustavy a následné řešení.
|
host ::
RSS.