ASTM F3334-19 Стандардна практика за анализа на конечни елементи (FEA) на метални ортопедски вкупни тибијални компоненти на коленото

Во „ASTM F3334-19 Стандардна практика за анализа на конечни елементи (FEA) на метални ортопедски вкупни тибијални компоненти на коленото“ развиена од Американското здружение за тестирање и материјали (ASTM), метални ортопедски вкупно Барања и размислувања за нумеричка симулација на компонентите на тибијата на коленото се опишани. Оваа апликација е валидна само за напрегања под јачината на попуштање како што е наведено во сертификатот за материјалот.

Оваа апликација вклучува барања за развој на модели со конечни елементи што се користат при евалуација на дизајни на метални ортопедски тотални тибијални компоненти на коленото со цел да се предвидат статички напрегања и напрегања на имплантот. Оваа постапка се користи за евалуација во најлош случај на серија различни големини на имплант со ист дизајн на имплант за да се намали товарот на физичките тестови. Овој стандард обезбедува препорачани процедури за вршење на проверки и валидација на моделот како помош за одредување дали анализата ги следи препорачаните упатства. Конечно, претставена е предложената содржина на инженерски извештај кој опфаќа механичка симулација.

Во однос на ограничувањата, оваа апликација е ограничена на статичка структурна анализа на метални ортопедски вкупни компоненти на тибијата на коленото (исклучува проценка на силата на замор).

Овој стандард е валиден за пресметување на напрегањата што се гледаат во компонентата на тибијата на коленото кога е оптоварена како што е опишано овде. Оваа апликација може да се користи за да се одреди големината во најлош случај за одреден имплант. Кога напрегањата пресметани со помош на овој метод на анализа на конечни елементи беа споредени со напрегањата измерени на две локации на тибијалната фиока користејќи техники за мерење на физички напрегања извршени во лабораторија, забележаната разлика беше минус 6,8 проценти на една локација (индикаторите за напрегање кои известуваат за поголем стрес) и 3,1 отсто на другата локација (методот за анализа на конечни елементи известува за поголем напон). Оваа разлика треба да се земе предвид при одредување на големината(ите) во најлош случај за ист дизајн на имплант.

Ин-виво вчитувањето на дизајните на тибијалните фиоки генерално се разликува од вчитувањето опишано во оваа апликација. Сепак, оваа апликација е дизајнирана да овозможи споредби помеѓу перформансите на замор на различни дизајни на метални тибијални компоненти кога се тестираат под слични услови.

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 се отстранат од геометријата на ортопедскиот имплант прикажан во моделот на компјутерски потпомогнат дизајн (CAD) доколку се утврди дека се ирелевантни за предвидената анализа. Треба да се користи и оправдано инженерско расудување за да се одреди степенот на геометриското поедноставување.

Најсоодветно е да се земе предвид стресната состојба во најлош случај за симулираниот ортопедски имплант. Најлошиот случај треба да се одреди од сите релевантни инженерски размислувања, како што се геометријата и димензиите на тибијалната компонента. Ако се користи анализа на конечни елементи за да се одреди најлошиот случај, големината на најлошиот случај може да не се знае. Можеби ќе биде неопходно да се извршат неколку димензии за да се одреди најлошиот случај. Ако резултатите од анализата на конечни елементи (FEA) дефинитивно не ја одредат конфигурацијата во најлош случај, мора да се додаде образложение (на пр. дополнителна анализа или физичко тестирање) за да се оправда големината во најлош случај.

Својствата на материјалот потребни како влез за пресметување на напрегањето и поместувањето во линеарен, еластичен модел за анализа на конечни елементи се модулот на еластичност и Поасонов сооднос. Овие вредности може да се добијат од податоците за сертификација на материјали.

Нашата организација, со својот обучен и стручен кадар и напредна технолошка опрема, меѓу бројните студии за тестирање, мерење, анализа и евалуација што ги обезбедува за бизниси во различни сектори, „ASTM F3334-19 Стандардна практика за анализа на конечни елементи (FEA) на метални ортопедски вкупни компоненти на тибијата на коленото“ Обезбедува и услуги за тестирање дефинирани во стандардот.