ASTM F3334-19 الممارسة القياسية لتحليل العناصر المحدودة (FEA) للمكونات المعدنية للركبة الظنبوبية الكلية

ASTM F3334-19 الممارسة القياسية لتحليل العناصر المحدودة (FEA) للمكونات المعدنية للركبة الظنبوبية الكلية

في "الممارسة القياسية ASTM F3334-19 لتحليل العناصر المحدودة (FEA) للمكونات المعدنية لعظام الظنبوب الكلية" التي طورتها الجمعية الأمريكية للاختبارات والمواد (ASTM)، المتطلبات والاعتبارات الإجمالية لتقويم العظام المعدنية للمحاكاة العددية لمكونات الظنبوب للركبة موصوفة. هذا التطبيق صالح فقط للضغوط التي تقل عن مقاومة الخضوع كما هو محدد في شهادة المادة.

ASTM F3334-19 الممارسة القياسية لتحليل العناصر المحدودة (FEA) للمكونات المعدنية للركبة الظنبوبية الكلية

يتضمن هذا التطبيق متطلبات تطوير نماذج العناصر المحدودة المستخدمة في تقييم تصميمات مكونات الظنبوب الكلية للركبة المعدنية لغرض التنبؤ بضغوط وسلالات الغرسة الثابتة. يُستخدم هذا الإجراء لتقييم الحالة الأسوأ لسلسلة من أحجام الغرسات المختلفة لنفس تصميم الزرعة لتقليل عبء الاختبار الجسدي. يوفر هذا المعيار الإجراءات الموصى بها لإجراء فحوصات النماذج والتحقق من صحتها كوسيلة مساعدة لتحديد ما إذا كان التحليل يتبع الإرشادات الموصى بها. وأخيرا، تم عرض المحتوى المقترح لتقرير هندسي يغطي المحاكاة الميكانيكية.

فيما يتعلق بالقيود، يقتصر هذا التطبيق على التحليل الهيكلي الثابت للمكونات المعدنية لعظام الظنبوب في الركبة (باستثناء تقدير قوة التعب).

تعتبر هذه المواصفة القياسية صالحة لحساب الضغوط التي تظهر في المكون الظنبوبي للركبة عند تحميلها كما هو موضح هنا. يمكن استخدام هذا التطبيق لتحديد حجم الحالة الأسوأ لغرسة معينة. عندما تمت مقارنة الضغوط المحسوبة باستخدام طريقة تحليل العناصر المحدودة هذه مع الضغوط التي تم قياسها في موقعين على صينية الظنبوب باستخدام تقنيات قياس الإجهاد الفيزيائي التي يتم إجراؤها في المختبر، كان الفرق الملحوظ ناقص 6,8 بالمائة في موقع واحد (مؤشرات الإجهاد تشير إلى إجهاد أعلى). و 3,1 بالمائة في الموقع الآخر (تشير طريقة تحليل العناصر المحدودة إلى جهد أعلى). يجب أن يؤخذ هذا الاختلاف في الاعتبار عند تحديد الحجم (الأحجام) الأسوأ لنفس تصميم الغرسة.

يختلف التحميل داخل الجسم الحي لتصميمات صينية الظنبوب عمومًا عن التحميل الموضح في هذا التطبيق. ومع ذلك، تم تصميم هذا التطبيق للسماح بإجراء مقارنات بين أداء الكلال لتصميمات المكونات الظنبوبية المعدنية المختلفة عند اختبارها في ظل ظروف مماثلة.

تعتمد نماذج العناصر المحدودة على تمثيل هندسي للجهاز قيد النظر. يمكن الحصول على التفاصيل الهندسية من الرسومات أو النماذج الصلبة أو الرسومات الأولية أو أي مصدر آخر مناسب لوصف هندسة النموذج. عند إنشاء نموذج العناصر المحدودة، يمكن إزالة بعض التفاصيل الهندسية من هندسة زراعة العظام الموضحة في نموذج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) إذا تم تحديد أنها غير ذات صلة بالتحليل المقصود. وينبغي استخدام الحكم الهندسي وتبريره لتحديد مدى التبسيط الهندسي.

ومن الأنسب النظر في حالة الإجهاد الأسوأ لزرع العظام المحاكية. ينبغي تحديد أسوأ الحالات من خلال جميع الاعتبارات الهندسية ذات الصلة، مثل هندسة وأبعاد المكون الظنبوبي. إذا تم استخدام تحليل العناصر المحدودة لتحديد أسوأ حالة، فقد لا يكون حجم أسوأ حالة معروفًا. قد يكون من الضروري تشغيل عدة أبعاد لتحديد الحالة الأسوأ. إذا لم تحدد نتائج تحليل العناصر المحدودة (FEA) بشكل نهائي التكوين الأسوأ، فيجب إضافة الأساس المنطقي (مثل التحليل الإضافي أو الاختبار المادي) لتبرير حجم الحالة الأسوأ.

خصائص المواد المطلوبة كمدخلات لحساب الانفعال والإزاحة في نموذج تحليل العناصر المحدودة الخطية المرنة هي معامل المرونة ونسبة بواسون. ويمكن الحصول على هذه القيم من بيانات شهادة المواد.

منظمتنا، مع موظفيها المدربين والخبراء والمعدات التكنولوجية المتقدمة، من بين العديد من دراسات الاختبار والقياس والتحليل والتقييم التي تقدمها للشركات في مختلف القطاعات، "الممارسة القياسية ASTM F3334-19 لتحليل العناصر المحدودة (FEA) لجراحة العظام المعدنية إجمالي مكونات الظنبوب في الركبة" كما يوفر خدمات الاختبار المحددة في المعيار.

واتس اب