ASTM F3334-19 Amalan Standard untuk Analisis Elemen Terhingga (FEA) bagi Komponen Tibial Lutut Jumlah Ortopedik Metalik

Dalam "ASTM F3334-19 Amalan Standard untuk analisis unsur terhingga (FEA) bagi komponen tibial lutut total ortopedik logam" yang dibangunkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM), jumlah ortopedik logam Keperluan dan pertimbangan untuk simulasi berangka komponen tibial lutut diterangkan. Permohonan ini hanya sah untuk tegasan di bawah kekuatan hasil seperti yang dinyatakan dalam sijil bahan.

Aplikasi ini termasuk keperluan untuk pembangunan model elemen terhingga yang digunakan dalam penilaian reka bentuk komponen tibial lutut total ortopedik logam untuk tujuan meramal tegasan dan regangan implan statik. Prosedur ini digunakan untuk penilaian kes terburuk bagi siri saiz implan berbeza bagi reka bentuk implan yang sama untuk mengurangkan beban ujian fizikal. Piawaian ini menyediakan prosedur yang disyorkan untuk melaksanakan pemeriksaan dan pengesahan model sebagai bantuan untuk menentukan sama ada analisis mengikut garis panduan yang disyorkan. Akhir sekali, kandungan cadangan laporan kejuruteraan yang meliputi simulasi mekanikal dibentangkan.

Dari segi batasan, aplikasi ini terhad kepada analisis struktur statik bagi komponen tibial lutut total ortopedik logam (tidak termasuk anggaran kekuatan keletihan).

Piawaian ini sah untuk mengira tegasan yang dilihat dalam komponen tibial lutut apabila dimuatkan seperti yang diterangkan di sini. Aplikasi ini boleh digunakan untuk menentukan saiz kes terburuk untuk implan tertentu. Apabila tegasan yang dikira menggunakan kaedah analisis unsur terhingga ini dibandingkan dengan tegasan yang diukur di dua lokasi pada dulang tibial menggunakan teknik pengukuran terikan fizikal yang dilakukan di makmal, perbezaan yang diperhatikan adalah tolak 6,8 peratus di satu lokasi (penunjuk terikan melaporkan tekanan yang lebih tinggi) dan 3,1 peratus di lokasi lain (kaedah analisis unsur terhingga melaporkan voltan yang lebih tinggi). Perbezaan ini harus diambil kira semasa menentukan saiz kes terburuk untuk reka bentuk implan yang sama.

Pemuatan dalam vivo reka bentuk dulang tibial biasanya berbeza daripada pemuatan yang diterangkan dalam aplikasi ini. Walau bagaimanapun, aplikasi ini direka bentuk untuk membolehkan perbandingan antara prestasi keletihan reka bentuk komponen tibial logam yang berbeza apabila diuji dalam keadaan yang sama.

Model elemen terhingga adalah berdasarkan perwakilan geometri peranti yang sedang dipertimbangkan. Butiran geometri boleh diperoleh daripada lukisan, model pepejal, lukisan awal atau mana-mana sumber lain yang sesuai untuk menerangkan geometri model. Dalam mencipta model unsur terhingga, butiran geometri tertentu boleh dikeluarkan daripada geometri implan ortopedik yang ditunjukkan dalam model reka bentuk bantuan komputer (CAD) jika ia ditentukan tidak relevan dengan analisis yang dimaksudkan. Pertimbangan kejuruteraan harus digunakan dan wajar untuk menentukan sejauh mana penyederhanaan geometri.

Adalah paling sesuai untuk mempertimbangkan keadaan tekanan terburuk untuk implan ortopedik simulasi. Kes terburuk harus ditentukan daripada semua pertimbangan kejuruteraan yang berkaitan, seperti geometri dan dimensi komponen tibial. Jika analisis unsur terhingga digunakan untuk menentukan kes terburuk, saiz kes terburuk mungkin tidak diketahui. Mungkin perlu menjalankan beberapa dimensi untuk menentukan kes terburuk. Jika keputusan analisis unsur terhingga (FEA) tidak menentukan konfigurasi kes terburuk secara muktamad, rasional (cth. analisis tambahan atau ujian fizikal) mesti ditambah untuk mewajarkan saiz kes terburuk.

Sifat bahan yang diperlukan sebagai input untuk pengiraan terikan dan anjakan ke dalam model analisis unsur terhingga linear, anjal ialah modulus keanjalan dan nisbah Poisson. Nilai ini boleh didapati daripada data pensijilan bahan.

Organisasi kami, dengan kakitangan terlatih dan pakar serta peralatan teknologi termaju, antara pelbagai ujian, pengukuran, analisis dan kajian penilaian yang disediakan untuk perniagaan dalam pelbagai sektor, "ASTM F3334-19 Amalan standard untuk analisis unsur terhingga (FEA) ortopedik logam jumlah komponen tibial lutut" Ia juga menyediakan perkhidmatan ujian yang ditakrifkan dalam standard.