
Trong tiêu chuẩn "Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM F3161-16 để phân tích phần tử hữu hạn (FEA) của toàn bộ thành phần xương đùi đầu gối chỉnh hình bằng kim loại trong điều kiện đóng" do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, các kỹ thuật phân tích phần tử hữu hạn (FEA) là được sử dụng để ước tính ứng suất và biến dạng. Các yêu cầu và cân nhắc đối với mô phỏng số của các thành phần xương đùi toàn phần đầu gối chỉnh hình bằng kim loại được gắn và không có xi măng bằng cách sử dụng. Tiêu chuẩn này chỉ áp dụng cho các ứng suất dưới giới hạn chảy như quy định trong chứng chỉ vật liệu.
-icin-standart-test-yontemi.jpg)
Phương pháp thử nghiệm này bao gồm các yêu cầu đối với việc phát triển các mô hình phần tử hữu hạn được sử dụng trong việc đánh giá các thiết kế toàn bộ thành phần xương đùi đầu gối chỉnh hình bằng kim loại nhằm mục đích dự đoán ứng suất và biến dạng tĩnh của bộ cấy ghép. Quy trình này được sử dụng để đánh giá trường hợp xấu nhất trong nhóm kích thước bộ phận cấy ghép nhằm đảm bảo hiệu quả về số lượng thử nghiệm vật lý cần thực hiện. Các quy trình được đề xuất để thực hiện kiểm tra và xác nhận mô hình được cung cấp để giúp xác định xem phân tích có tuân theo các nguyên tắc được đề xuất hay không. Cuối cùng, nội dung đề xuất của một báo cáo kỹ thuật mô phỏng cơ khí được trình bày.
Về mặt hạn chế, tiêu chuẩn này chỉ giới hạn ở phân tích cấu trúc tĩnh của toàn bộ thành phần xương đùi đầu gối chỉnh hình bằng kim loại (không bao gồm việc ước tính độ bền mỏi).
Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) là quá trình dự đoán hành vi của một đối tượng dựa trên các phép tính được thực hiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM). Phương pháp phần tử hữu hạn là một kỹ thuật toán học, trong khi phân tích phần tử hữu hạn là sự diễn giải các kết quả do phương pháp phần tử hữu hạn cung cấp. Phân tích phần tử hữu hạn giúp các kỹ sư đưa ra các quyết định thiết kế sáng suốt hơn bằng cách cung cấp những hiểu biết sâu sắc về các hệ thống và cấu trúc phức tạp.
Phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng toán học để chia các hệ thống phức tạp thành các phần hoặc phần tử nhỏ hơn, đơn giản hơn. Sau đó, sử dụng sức mạnh của máy tính, nó áp dụng các phương trình vi phân cho từng phần tử riêng biệt rồi phân chia rồi giải các bài toán kỹ thuật. Phân tích phần tử hữu hạn là cơ sở của nhiều phần mềm mô phỏng. Nó được sử dụng để xác nhận và thử nghiệm các thiết kế một cách an toàn, nhanh chóng và tiết kiệm bằng cách tạo ra các mô hình ảo của tài sản trong thế giới thực. Những mô hình này được sử dụng để giải quyết nhiều điều kiện và kịch bản khác nhau trong nhiều ngành khác nhau, đặc biệt là những ngành có môi trường phức tạp hoặc có rủi ro cao như hàng không vũ trụ và cơ sinh học.
Cấy ghép được làm bằng hợp kim kim loại, vật liệu gốm và các bộ phận bằng nhựa chắc chắn. Có thể thay thế tối đa ba bề mặt xương trong một ca thay khớp gối toàn phần:
Các bộ phận được thiết kế sao cho kim loại luôn tiếp xúc với nhựa, mang lại chuyển động mượt mà hơn và bộ phận cấy ghép ít bị mòn hơn.
Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá mà tổ chức này cung cấp cho các doanh nghiệp thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ chuyên gia được đào tạo và thiết bị công nghệ tiên tiến, đã phát triển tiêu chuẩn ASTM F3161-16 để phân tích phần tử hữu hạn (FEA) của tổng thể chỉnh hình kim loại. các bộ phận xương đùi đầu gối trong điều kiện đóng. Nó cũng cung cấp các dịch vụ kiểm tra được xác định trong tiêu chuẩn "phương pháp kiểm tra tiêu chuẩn".
