ASTM F2996-20 Стандардна практика за анализа на конечни елементи (FEA) на не-модуларни метални ортопедски бедрени стебла на колкот

Во „ASTM F2996-20 Стандардна практика за анализа на конечни елементи (FEA) на немодуларни метални ортопедски стебла на колкот на бедрената коска“ развиена од Американското здружение за тестирање и материјали (ASTM), се наведува дека немодуларните, т.е. модуларен, Опишани се барањата за нумеричка симулација на метални ортопедски стебла на колковите ограничени на монолитни стебла само со заострен интерфејс на главата на бедрената коска/прекин. Овој стандард е валиден само за напрегања под јачината на попуштање како што е наведено во сертификатот за материјалот.

Оваа апликација ги утврдува барањата и размислувањата за развој на модели со конечни елементи што ќе се користат при евалуација на немодуларните метални ортопедски дизајни на стеблото на колкот со цел да се предвидат статички напрегања и напрегања на имплантот. Оваа постапка може да се користи за евалуација во најлош случај во опсег од различни големини со ист дизајн на имплант за да се намали товарот на физичките тестови. Препорачаните процедури за вршење на проверки и валидација на моделот се дадени за да помогнат да се утврди дали анализата ги следи препорачаните упатства. Оваа апликација е ограничена во дискусија на статичка структурна анализа на немодуларни метални ортопедски стебла на колкот.

Овој стандард е валиден за пресметување на напрегањата што се гледаат во стеблото на колкот на бедрената коска кога се оптоваруваат како што е опишано во стандардот ISO 7206-4. Овој метод може да се користи за да се одреди големината во најлош случај за одреден имплант. Кога напрегањата пресметани со помош на оваа апликација беа споредени со напрегањата измерени од техниките за мерење на физичкиот стрес извршени во две лаборатории користејќи два различни методи, резултатите беа во корелација во рамките на 8 проценти.

Овој метод на тестирање може да се користи за да се проценат ефектите на дизајнерските променливи на стресот и напрегањето на металните стебла на колкот на бедрената коска во поставување што имитира како што е опишано во стандардот ISO 7206-4.

Моделите со конечни елементи се засноваат на геометриски приказ на уредот што се разгледува. Геометриските детали може да се добијат од цртежи, цврсти модели, прелиминарни цртежи или кој било друг извор погоден за опишување на геометријата на моделот. При креирањето на моделот со конечни елементи, одредени геометриски детали може да бидат исфрлени од геометријата на ортопедскиот имплант прикажан во моделот на дизајн со компјутерски потпомогната страна, доколку се утврди дека се ирелевантни за планираната анализа.

Најсоодветно е да се земе предвид стресната состојба во најлош случај за симулираниот ортопедски имплант. Најлошиот случај мора да се одреди од сите релевантни инженерски размислувања како што се геометријата на трупот, димензиите и поместувањето на главата. Ако се користи анализа на конечни елементи за да се одреди најлошиот случај, тогаш поместувањето на главата во најлош случај може да биде непознато. Можеби ќе биде неопходно да се извршат неколку варијанти на поместување на главата за да се утврди ова.

Карактеристиките на материјалот кои се потребни како влез во моделот за анализа на конечни елементи за пресметување на напрегањето и поместувањето се модулот на еластичност и Поасонов сооднос. Овие вредности може да се добијат од податоците за сертификација на материјали. Бидејќи стандардот ISO 7206-4 се извршува под контрола на оптоварување, анализата на конечни елементи мора да се изврши и под контрола на оптоварувањето. Кога анализата на конечни елементи се извршува под контрола на оптоварувањето, модулот на еластичност не влијае на пресметките на напрегањата според теоријата на мало поместување, но влијае на поместувањето и напрегањето. Ефектот на Поасоновиот однос врз пресметките на напонот е занемарлив.

Меѓу бројните студии за тестирање, мерење, анализа и евалуација што нашата организација ги обезбедува за бизниси во различни сектори, со својот обучен и стручен кадар и напредна технолошка опрема, „ASTM F2996-20 Стандардна практика за анализа на конечни елементи (FEA) на немодуларна метални ортопедски стебла на колкот на бедрената коска“ Исто така обезбедува услуги за тестирање дефинирани во „стандардот.