Abstract

The article presents modeling of human lumbar vertebra L1 and it‘s stress analysis using finite elements method. The problem of tissue degradation is raised. Using the computer aided modeling with SolidWorks software the numerical model of lumbar vertebra and intervertebral disks were created. The article contains statistics of spreading of osteoporosis, description of modeling meth-ods and the results of bending test for various types of tissue degradation. Straipsnyje yra atliekamas stuburo juosmeninės dalies slankstelio (L1) modeliavimas ir tyrimas baigtinių elementų metodu (BEM). Yra sukuriamas erdvinis skaitinis modelis programinės įrangos SolidWorks aplinkoje. Sudaroma slankstelio skaičiuojamoji schema, modeliui suteikiama lenkimo apkrova sagitalinėje ir frontalinėje plokštumoje. Nagrinėjamas modelio įtemptasis būvis kartu simuliuojant senėjimo procesų ir osteoporozės poveikį, kuris pasireiškia audinio silpnėjimu. Audinio degradacija yra modeliuojama taikant empiriniu būdu nustatytas išraiškas, kurios nurodo priklausomybes tarp mechaninių savybių ir akytojo kaulo tankio.

Highlights

  • Using the computer aided modeling with SolidWorks software the numerical model of lumbar vertebra

  • Role of trabecular microarchitecture and its heterogeneity parameters in the mechanical behavior of ex-vivo human L3 vertebrae, Journal of Bone and Mineral Research 25(11): 2324–2331

Read more

Summary

Problemos formulavimas ir pradiniai duomenys

Čia σij, j – įtempių tenzoriaus komponentės, fi – veikiančių jėgų projekcijos ant koordinačių ašių, εij – deformacijos tenzoriaus komponentės, U – poslinkių vektoriaus komponentės, Cijkl – tamprumo modulių tenzoriaus komponentės. Šio kriterijaus parinkimas yra grindžiamas tuo, kad kaulas yra trapi medžiaga, ir viršijus šį kriterijų ekvivalentiški įtempiai yra išreiškiami pateikta formule:. Čia σ1,σ2 ,σ3 – atitinkamai didžiausiasis, vidutinis ir mažiausiasis pagrindinis įtempis; σc – Von Mises įtempis, kuris yra lyginamas su stiprumo riba – 40 MPa (McDonald 2010). Yra sukuriamas vieno slankstelio skaitinis erdvinis modelis SolidWorks aplinkoje. Modelis susideda iš tankiojo audinio, akytojo audinio ir tarpslankstelinių diskų. Modelio geometriniai duomenys su apytiksliais matmenimis ir struktūra yra pateikti 1 pav

Tarpslansktelinis diskas
Modeliavimo rezultatai
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call