|
| |
|
|
Experimental estimation of arterial collagen waviness
Vávra, Jan ; Man, Vojtěch (referee) ; Polzer, Stanislav (advisor)
The bachelor thesis is focused on the experimental estimation of collagen waviness in arterial . The aim of this thesis is to get orientation of fibres from polarized light microscopy. This is possible thanks to phase correlation and image analysis in programe called MATLAB. After that, it is needed to vertify results in program called Hyperfit. Its done by estimating coefficients of constitutive model and comparing them with biaxial tests of porcine aortas.
|
|
|
Stress-strain analysis of arterial aneurysms
Tesařová, Petra ; Skácel, Pavel (referee) ; Burša, Jiří (advisor)
The diploma thesis is focused on the creation of the aneurysm finite element model and the making of the aneurysm wall stess-strain analysis using ANSYS software. The model of abdominal aortic aneurysm geometry starts from the CT scan of the particular patient. In the thesis there are compared two chosen constitutive models, each of them appears from different mechanical tests done on human arterial fibre samples. Furthermore, a limiting condition for aneurysm wall structure damage is expressed. On the basis of the results of stress calculation in the aneurysm wall and the limiting condition, the safety coefficient and rupture factors risk are worked out.
|
|
|
ANALYSIS OF IMPACT OF EXPERIMENT REALISATION ON MECHANICAL CHARACTERISTICS OF BIOMATERIALS
Slažanský, Martin ; Petruška, Jindřich (referee) ; Horný,, Lukáš (referee) ; Burša, Jiří (advisor)
Dizertační práce se zabývá věrohodností mechanického testování měkkých biologických tkání a predikčními schopnostmi různých modelů materiálů. Obě oblasti byly zkoumány užitím metody konečných prvků. První část práce je věnována úvodu do problému a popisu měkkých biologických tkání, které s problémem souvisí, a rešerši nynějšího způsobu jejich mechanického testování. Druhá část práce se zabývá hledáním optimálního nastavení experimentálního zařízení za použití počítačového modelování pomocí virtuální simulace mechanických testů. Výsledky analýzy potvrdily, že dvě úzké svorky po délce hrany, stejně jako běžně používané háčky, jsou použitelné pro dvouosé tahové zkoušky různých měkkých tkání za použití čtvercového vzorku. Použití svorek je proto časově úsporná, jednoduchá a spolehlivá alternativa, která není podřadná použití háčků. V práci byla rovněž provedena analýza, jejímž výsledkem jsou doporučení ohledně typu, počtu a velikosti uchycení pro různě velké vzorky. Třetí část práce zkoumá predikční schopnosti modelů materiálů měkkých tkání a závislosti těchto schopností. Lze shrnout, že výsledné mechanické chování proloženého modelu materiálu závisí na počátečních parametrech a že neexistují „ideální“ počáteční parametry při prokládání experimentálních dat. Navzdory absenci „ideálních“ počátečních parametrů je navržen v rámci možností nejefektivnější způsob aproximace experimentálních dat z mnoha jejich souborů. Dále je možné shrnout, že omezení hodnot parametrů modelu při prokládání experimentálních dat ústí v nepředvídatelný vliv na kvalitu aproximace. V závěrečné části práce byl analyzován předpoklad afinní a neafinní deformace modelů materiálů za účelem vysvětlení velkých rozporů mezi výsledky strukturně založených modelů a výsledky dvouosých testů při různých testovacích protokolech. Ačkoli byly zjištěny určité rozdíly mezi výsledky analyzovaných modelů, přece nebyly dostatečně významné, aby vysvětlily výše uvedené velké rozpory. V poslední části práce jsou zmíněny další možné oblasti výzkumu.
|
|
|
Computational modeling of arterial stents
Ondříšková, Tereza ; Hrubanová, Anna (referee) ; Fischer, Jiří (advisor)
This thesis deals with computational modeling of self-expandable and balloon-expandable arterial stents. The introductory part of the thesis is devoted to a brief overview of basic medical knowledge related to the circulatory system and cardiovascular diseases. Then, a review of constitutive models of soft tissues and arterial stents is processed, including their historical development, classification, and materials used for their production. An experimental tensile test of a nitinol wire is also included, based on which a constitutive model describing the behavior of shape memory alloys is selected. The main part is focused on the computational modeling of the interaction between an artery affected by an atherosclerotic plaque with a nitinol self-expanding stent and with a steel balloon-expandable stent. An analysis of radial displacements on the artery model wall and resulting stress states is carried out. Finally, these two approaches are compared in terms of the enlargement of the cross-sectional area of the given artery.
|
|
|
ANALYSIS OF IMPACT OF EXPERIMENT REALISATION ON MECHANICAL CHARACTERISTICS OF BIOMATERIALS
Slažanský, Martin ; Petruška, Jindřich (referee) ; Horný,, Lukáš (referee) ; Burša, Jiří (advisor)
Dizertační práce se zabývá věrohodností mechanického testování měkkých biologických tkání a predikčními schopnostmi různých modelů materiálů. Obě oblasti byly zkoumány užitím metody konečných prvků. První část práce je věnována úvodu do problému a popisu měkkých biologických tkání, které s problémem souvisí, a rešerši nynějšího způsobu jejich mechanického testování. Druhá část práce se zabývá hledáním optimálního nastavení experimentálního zařízení za použití počítačového modelování pomocí virtuální simulace mechanických testů. Výsledky analýzy potvrdily, že dvě úzké svorky po délce hrany, stejně jako běžně používané háčky, jsou použitelné pro dvouosé tahové zkoušky různých měkkých tkání za použití čtvercového vzorku. Použití svorek je proto časově úsporná, jednoduchá a spolehlivá alternativa, která není podřadná použití háčků. V práci byla rovněž provedena analýza, jejímž výsledkem jsou doporučení ohledně typu, počtu a velikosti uchycení pro různě velké vzorky. Třetí část práce zkoumá predikční schopnosti modelů materiálů měkkých tkání a závislosti těchto schopností. Lze shrnout, že výsledné mechanické chování proloženého modelu materiálu závisí na počátečních parametrech a že neexistují „ideální“ počáteční parametry při prokládání experimentálních dat. Navzdory absenci „ideálních“ počátečních parametrů je navržen v rámci možností nejefektivnější způsob aproximace experimentálních dat z mnoha jejich souborů. Dále je možné shrnout, že omezení hodnot parametrů modelu při prokládání experimentálních dat ústí v nepředvídatelný vliv na kvalitu aproximace. V závěrečné části práce byl analyzován předpoklad afinní a neafinní deformace modelů materiálů za účelem vysvětlení velkých rozporů mezi výsledky strukturně založených modelů a výsledky dvouosých testů při různých testovacích protokolech. Ačkoli byly zjištěny určité rozdíly mezi výsledky analyzovaných modelů, přece nebyly dostatečně významné, aby vysvětlily výše uvedené velké rozpory. V poslední části práce jsou zmíněny další možné oblasti výzkumu.
|
|
|
Modeling of phase transformations in shape memory materials
Frost, Miroslav ; Maršík, František (advisor) ; Rohan, Eduard (referee) ; Seiner, Hanuš (referee)
Title: Modeling of phase transformations in shape memory materials Author: Miroslav Frost Department: Mathematical Institute of Charles University Supervisor: Prof. Ing. František Maršík, DrSc., Mathematical Institute of Charles University Abstract: This thesis presents a new thermomechanical three-dimensional con- stitutive model of NiTi-based shape memory alloys. The model was formulated within the framework of generalised standard models and it features a novel form of the dissipation function, which combines contributions stemming from the phase transformation between austenite and martensite and from the reorienta- tion of martensite. The change in the material response associated with the phase transformation between austenite and R-phase as well as material anisotropy and tension-compression asymmetry are also covered. The time-evolutionary problem of a quasistatic mechanical loading of a NiTi body with prescribed temperature evolution was formulated and analyzed within the framework of energetic so- lutions. The corresponding time-incremental minimization problem provided a conceptual algorithm utilized in the numerical treatment. The constitutive mod- el was implemented into the finite element package Abaqus. Several numerical simulations were performed and compared with experiments. Keywords:...
|
|
|
Experimental estimation of arterial collagen waviness
Vávra, Jan ; Man, Vojtěch (referee) ; Polzer, Stanislav (advisor)
The bachelor thesis is focused on the experimental estimation of collagen waviness in arterial . The aim of this thesis is to get orientation of fibres from polarized light microscopy. This is possible thanks to phase correlation and image analysis in programe called MATLAB. After that, it is needed to vertify results in program called Hyperfit. Its done by estimating coefficients of constitutive model and comparing them with biaxial tests of porcine aortas.
|
|
| |
|
| |
guest ::
