|
|
Analysis of friction of hip joint replacements with modification of surface topography
Němeček, Daniel ; Quinn, Cheney (referee) ; Nečas, David (advisor)
Hip endoprosthesis introduces an effective treatment for patients suffering from advanced stages of hip degeneration. Despite the advancements made in recent years, limited longevity negatively affects the application of this technology in young patients. The main mechanism which causes limited longevity is wear, which depends on the friction and lubrication of the joint. This thesis aims to observe the effect of a textured surface on a UHMWPE polyethylene cup combined with a smooth femoral head as a solution, which may reduce the friction and wear of the contact surfaces. Two textured cups and three smooth femoral heads were used in the experiment (ceramic, metal, oxinium). The results showed that the textured surface has a positive effect on both reducing friction and providing more stability with the use of synovial fluid. A significant reduction in friction is observed for the surface with smaller dimples rather than for the surface with larger ones. Specifically, the combination of a ceramic femoral head and a finely dimpled surface resulted in the reduction of friction by 66 %. Attention was also paid to the effect of the load on the hip. In most cases, the load did not significantly impact the results. It can be assumed that reducing the friction at the joint leads to the reduction of the rate of wear, thus increasing the implant longevity.
|
|
|
The effect of viscoelasticity and operating conditions on friction of compliant contacts
Quinn, Cheney ; Daniel, Matej (referee) ; Nečas, David (advisor)
Poddajné kontakty obsahující polymerní nebo pryžové členy lze nalézt v technických i biologických aplikacích. I přes vývoj v této oblasti existují efekty, které ovlivňují tribologické aspekty těchto kontaktů, a je třeba je dále zkoumat. Tato práce se zabývá vlivy kinematických podmínek, konfigurace, viskoelasticity a viskozity maziva na tření v mazaných poddajných kontaktech. Výsledky byly použity k vývoji numerického modelu pro predikci kapalinového tření v poddajných kontaktech. K objasnění chování poddajných kontaktů bylo použito zařízení Mini Traction Machine (MTM) v konfiguraci ball-on-disc, což umožnilo zkoumání zmíněných vlivů. Z poznatků z technické oblasti bylo zjištěno, že viskoelasticita se projevuje ve všech konfiguracích, tedy soft-on-hard, hard-on-soft a soft-on-soft, a její efekt je nejvýznamnější v konfiguracích s poddajným diskem. Data dále ukazují, že poměr skluzu a valení má vliv na valivé tření což je v rozporu se současnou literaturou. Výsledky z biologické oblasti naznačují, že za určitých podmínek lze nahradit nativní kapalinu jednoduchým mazivem. Tyto poznatky mohou posloužit jako odrazový můstek pro další studie zabývající se poddajnými kontakty.
|
|
|
Research of Autonomous Vehicles Report
Quinn, Cheney ; Kučera, Pavel (referee) ; Hejtmánek, Petr (advisor)
The bachelor thesis deals with the development of autonomous vehicles. The first part is focused on the characterization of autonomous vehicles and their classification according to SAE and NHTSA standards. In the second part there are technologies falling under individual levels of NHTSA. In the third part there is an overview of sensors used in autonomous vehicles for their operation. The fourth part deals with the development and the history of autonomous vehicles. The following part describes the current situation regarding inclusion and legislation around autonomous vehicles. The last part deals with current autonomous vehicles and the companies that produce autonomous cars and the methods they use to enhance their software.
|
|
|
Analysis of friction of hip joint replacements with modification of surface topography
Němeček, Daniel ; Quinn, Cheney (referee) ; Nečas, David (advisor)
Hip endoprosthesis introduces an effective treatment for patients suffering from advanced stages of hip degeneration. Despite the advancements made in recent years, limited longevity negatively affects the application of this technology in young patients. The main mechanism which causes limited longevity is wear, which depends on the friction and lubrication of the joint. This thesis aims to observe the effect of a textured surface on a UHMWPE polyethylene cup combined with a smooth femoral head as a solution, which may reduce the friction and wear of the contact surfaces. Two textured cups and three smooth femoral heads were used in the experiment (ceramic, metal, oxinium). The results showed that the textured surface has a positive effect on both reducing friction and providing more stability with the use of synovial fluid. A significant reduction in friction is observed for the surface with smaller dimples rather than for the surface with larger ones. Specifically, the combination of a ceramic femoral head and a finely dimpled surface resulted in the reduction of friction by 66 %. Attention was also paid to the effect of the load on the hip. In most cases, the load did not significantly impact the results. It can be assumed that reducing the friction at the joint leads to the reduction of the rate of wear, thus increasing the implant longevity.
|
|
|
The effect of viscoelasticity and operating conditions on friction of compliant contacts
Quinn, Cheney ; Daniel, Matej (referee) ; Nečas, David (advisor)
Poddajné kontakty obsahující polymerní nebo pryžové členy lze nalézt v technických i biologických aplikacích. I přes vývoj v této oblasti existují efekty, které ovlivňují tribologické aspekty těchto kontaktů, a je třeba je dále zkoumat. Tato práce se zabývá vlivy kinematických podmínek, konfigurace, viskoelasticity a viskozity maziva na tření v mazaných poddajných kontaktech. Výsledky byly použity k vývoji numerického modelu pro predikci kapalinového tření v poddajných kontaktech. K objasnění chování poddajných kontaktů bylo použito zařízení Mini Traction Machine (MTM) v konfiguraci ball-on-disc, což umožnilo zkoumání zmíněných vlivů. Z poznatků z technické oblasti bylo zjištěno, že viskoelasticita se projevuje ve všech konfiguracích, tedy soft-on-hard, hard-on-soft a soft-on-soft, a její efekt je nejvýznamnější v konfiguracích s poddajným diskem. Data dále ukazují, že poměr skluzu a valení má vliv na valivé tření což je v rozporu se současnou literaturou. Výsledky z biologické oblasti naznačují, že za určitých podmínek lze nahradit nativní kapalinu jednoduchým mazivem. Tyto poznatky mohou posloužit jako odrazový můstek pro další studie zabývající se poddajnými kontakty.
|
|
|
Research of Autonomous Vehicles Report
Quinn, Cheney ; Kučera, Pavel (referee) ; Hejtmánek, Petr (advisor)
The bachelor thesis deals with the development of autonomous vehicles. The first part is focused on the characterization of autonomous vehicles and their classification according to SAE and NHTSA standards. In the second part there are technologies falling under individual levels of NHTSA. In the third part there is an overview of sensors used in autonomous vehicles for their operation. The fourth part deals with the development and the history of autonomous vehicles. The following part describes the current situation regarding inclusion and legislation around autonomous vehicles. The last part deals with current autonomous vehicles and the companies that produce autonomous cars and the methods they use to enhance their software.
|
guest ::
