Deformační a napěťová analýza dlahy fixující zlomeninu vřetenní kosti
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
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.
Distal radius fractures are one of the most common fractures. In case of a complicated fracture, it is necessary to proceed with surgical treatment using an internal plate fixator. The aim of this thesis was to perform a stress-strain analysis of an internal plate fixator attached to the distal radius using bone screws. Computational modeling using finite element method was used to assess the mechanical interactions among the individual elements of this system. The stress-strain analysis was performed for three different types of fixation in geometry models including a distal radius fracture and a healed distal radius and for three different types of loads. In the evaluation of the results, the influence of the type of load and the influence of the healing of the bone tissue were assessed. For the bending load, which was the most critical, the yield strength was not exceeded in the plate or in the bone screws, and therefore irreversible plastic deformation of the material did not occur.
Distal radius fractures are one of the most common fractures. In case of a complicated fracture, it is necessary to proceed with surgical treatment using an internal plate fixator. The aim of this thesis was to perform a stress-strain analysis of an internal plate fixator attached to the distal radius using bone screws. Computational modeling using finite element method was used to assess the mechanical interactions among the individual elements of this system. The stress-strain analysis was performed for three different types of fixation in geometry models including a distal radius fracture and a healed distal radius and for three different types of loads. In the evaluation of the results, the influence of the type of load and the influence of the healing of the bone tissue were assessed. For the bending load, which was the most critical, the yield strength was not exceeded in the plate or in the bone screws, and therefore irreversible plastic deformation of the material did not occur.
Description
Citation
HUSSLIKOVÁ, V. Deformační a napěťová analýza dlahy fixující zlomeninu vřetenní kosti [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inženýrská mechanika a biomechanika
Comittee
prof. Ing. Vladislav Laš, CSc. (předseda)
doc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (člen)
prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2020-07-30
Defence
Studentka ve vymezeném čase prezentovala svoji závěrečnou práci. Poté byly předneseny posudky a zodpovězeny dotazy oponenta. Následně byly pokládány další otázky vztahující se k diplomové práci:
Proč je tak velká mezera mezi kostmi v místě zlomeniny?
Je použitý správně lineárně elastický model materiálu? Neměl by být model ortotropní?
Co by bylo potřeba ke složitějšímu popisu materiálu?
Kolik konstant je potřeba pro popis jednosměrného vláknového kompozitu?
Proč se přidáním šroubu zvyšuje napětí na jednotlivých částech?
Byl by součinitel bezpečnosti menší pro kombinované namáhání?
S jakou přesností znáte vstupní data?
Jaký další mezní stav by byl významný ve Vaší práci?
Mohla by se dlaha po deformaci dotknout kosti?
Po zodpovězení všech dotazů bylo vystoupení hodnoceno jako velmi dobré.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení