ASTM F3161-16 Štandardná testovacia metóda pre analýzu konečných prvkov (FEA) kovových ortopedických totálnych femorálnych komponentov kolena za podmienok vypnutia

V štandardnej "štandardnej testovacej metóde ASTM F3161-16 pre analýzu konečných prvkov (FEA) kovových ortopedických totálnych stehenných komponentov kolena za uzavretých podmienok" vyvinutej Americkou spoločnosťou pre testovanie a materiály (ASTM) sú techniky analýzy konečných prvkov (FEA). používané na odhad napätí a deformácií. Požiadavky a úvahy pre numerickú simuláciu kovových ortopedických cementovaných a necementovaných totálnych femorálnych komponentov kolena. Táto norma platí len pre napätia pod medzou klzu, ako je uvedené v materiálovom certifikáte.

Táto testovacia metóda obsahuje požiadavky na vývoj modelov konečných prvkov používaných pri hodnotení návrhov kovových ortopedických totálnych femorálnych komponentov kolena na účely predpovedania statických napätí a deformácií implantátov. Tento postup sa používa na vyhodnotenie najhoršieho prípadu v rámci skupiny veľkostí implantátov, aby sa zabezpečila účinnosť v množstve fyzických testov, ktoré sa majú vykonať. Odporúčané postupy na vykonávanie kontrol a validácie modelu pomáhajú určiť, či sa analýza riadi odporúčanými usmerneniami. Nakoniec je prezentovaný navrhovaný obsah inžinierskej správy pokrývajúcej mechanickú simuláciu.

Pokiaľ ide o obmedzenia, táto norma je obmedzená na statickú štrukturálnu analýzu kovových ortopedických komponentov stehennej kosti celého kolena (nezahŕňa odhad únavovej pevnosti).

Analýza konečných prvkov (FEA) je proces predpovedania správania objektu na základe výpočtov vykonaných pomocou metódy konečných prvkov (FEM). Metóda konečných prvkov je matematická technika, zatiaľ čo analýza konečných prvkov je interpretácia výsledkov získaných metódou konečných prvkov. Analýza konečných prvkov pomáha inžinierom robiť informovanejšie rozhodnutia o návrhu tým, že poskytuje prehľad o zložitých systémoch a štruktúrach.

Metóda konečných prvkov využíva matematiku na rozdelenie zložitých systémov na menšie, jednoduchšie časti alebo prvky. Potom pomocou sily počítačov aplikuje diferenciálne rovnice na každý prvok samostatne a rozdeľuje a následne rieši inžinierske úlohy. Analýza konečných prvkov je základom mnohých simulačných softvérov. Používa sa na bezpečné, rýchle a ekonomické overovanie a testovanie návrhov vytváraním virtuálnych modelov aktív v reálnom svete. Tieto modely sa používajú na riešenie rôznych podmienok a scenárov v rôznych odvetviach, najmä v tých s komplexným alebo vysoko rizikovým prostredím, ako je letectvo a biomechanika.

Implantáty sú vyrobené z kovových zliatin, keramického materiálu a pevných plastových častí. Pri totálnej náhrade kolena možno nahradiť až tri kostné povrchy:

• Dolný koniec stehennej kosti. Kovová stehenná zložka sa ohýba okolo konca stehennej kosti (stehennej kosti). Je ryhovaná, aby sa jabĺčko mohlo plynulo pohybovať hore a dole oproti kosti, keď sa koleno ohýba a narovnáva.
• Horný povrch holennej kosti (holennej kosti). Tibiálny komponent je zvyčajne plochá kovová platforma s podložkou z pevného a odolného plastu nazývaného polyetylén. Niektoré vzory nemajú žiadnu kovovú časť a namiesto toho je polyetylén pripevnený priamo ku kosti. Pre dodatočnú stabilitu môže mať kovová časť komponentu driek, ktorý zapadá do stredu holennej kosti.
• Zadný povrch pately. Komponent jabĺčka je kupolovitý kus polyetylénu, ktorý kopíruje tvar jabĺčka (kolenka). V niektorých prípadoch nie je potrebné obnovovať povrch patela.

Komponenty sú navrhnuté tak, aby sa kov vždy dotýkal plastu, čo má za následok plynulejší pohyb a menšie opotrebovanie implantátu.

Spomedzi mnohých testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich štúdií, ktoré poskytuje podnikom v rôznych sektoroch, naša organizácia so svojím vyškoleným a odborným personálom a pokročilým technologickým vybavením vyvinula ASTM F3161-16 pre analýzu konečných prvkov (FEA) kovových ortopedických totálnych stehenných komponentov kolena za podmienok uzavretia Poskytuje aj testovacie služby definované v štandarde „štandardná testovacia metóda“.