Academic literature on the topic 'Модель скінченно-елементна'

Мета. Визначити підхід до імплантації чаші ендопротеза кульшового суглоба у хворих з коксартрозом на грунті спондилоепіфізарної дисплазії. Матеріали і методи. Для визначення особливостей розподілу навантажень у біомеханічній системі “ацетабулярний компонент - кісткова тканина” розроблена скінченно-елементна модель та здійснено математичне моделювання, з урахуванням результатів якого виконано ендопротезування кульшового суглоба у 25 хворих з тяжкими формами дисплазії кульшової западини та коксартрозом на грунті спондилоепіфізарної дисплазії. Результати. У всіх хворих з коксартрозом на грунті спондилоепіфізарної дисплазії, яким застосували індивідуалізовану техніку імплантації ацетабулярного компонента ендопротеза кульшового суглоба, зокрема використали техніку медіального зміщення чаші ендопротеза, вдалося уникнути явищ асептичної міграції імплантата впродовж 9 років спостереження. Висновки. Для надійної фіксації ацетабулярного компонента ендопротеза кульшового суглоба критичним є збереження кісткової тканини в області периметра кульшової западини, а не суцільності кісткової тканини її дна, що навіть у хворих з тяжкими формами дисплазії кульшової западини уможливлює досягти стабільної фіксації імплантата шляхом використання його дозованої медіалізації.

Актуальність. У загальній структурі травматизму переломи кісток нижніх кінцівок становлять 47,3 %. Із цих переломів перше місце займають діафізарні переломи кісток гомілки — 45–56 %. Перебіг процесу зрощення має певні особливості у третині випадків, що пов’язано з надмірною вагою. Мета: провести порівняльний аналіз напружено-деформованого стану моделей гомілки з переломом великогомілкової кістки під впливом стискаючого навантаження при різних варіантах остеосинтезу та залежно від маси тіла пацієнта. Матеріали та методи. Розроблена базова скінченно-елементна модель гомілки, яка містила великогомілкову й малогомілкову кістки та кістки стопи. У всіх суглобах між кістковими елементами робили прошарок із механічними властивостями хрящової тканини. Моделювали перелом в середній третині великогомілкової кістки та три види остеосинтезу за допомогою апарата зовнішньої фіксації, накісткової пластини та інтрамедулярного стрижня. Усі моделі досліджували під впливом вертикального стискаючого навантаження величиною 700 та 1200 Н. Результати. Зміни величин напружень у кістковій тканині залежно від маси тіла пацієнта мають лінійну залежність. Апарат зовнішньої фіксації та інтрамедулярний стрижень забезпечують зниження величин напружень в зоні перелому нижче рівня показників для неушкодженої кістки. Накісткова пластина показує значно гірші показники рівня напружень як в зоні перелому, так і в проксимальному відділі великогомілкової кістки. У дистальному відділі найвищий рівень напружень визначається в моделі з остеосинтезом апаратом зовнішньої фіксації. У металевих конструкціях найбільші напруження виникають в накістковій пластині. Навколо фіксуючих гвинтів та стрижнів найвищі напруження визначаються при використанні апарата на нижньому стрижні. Висновки. Найгірші показники рівня напружень в зоні перелому (від 26,5 до 45,4 МПа) та на металевій конструкції (від 227,5 до 389,9 МПа) визначено при використанні накісткової пластини, що є наслідком виникнення додаткового згинаючого моменту в результаті її однобічного розташування. Остеосинтез за допомогою апарата зовнішньої фіксації забезпечує досить низький рівень напружень (від 0,7 до 1,2 МПа) в зоні перелому, але недоліком є високій рівень напружень на самому апараті (від 133,7 до 229,2 МПа) та в дистальному відділі великогомілкової кістки (від 13,2 до 22,6 МПа), що пов’язане з довжиною важелів, якими є фіксуючі стрижні. Найнижчі показники напружень у всіх елементах моделі визначаються при використанні остеосинтезу інтрамедулярним стрижнем, що обумовлено центральним розташуванням основної опори за віссю навантаження та короткими важелями, якими є фіксуючі гвинти. Функція залежності величини напружень в елементах моделі є лінійною та прямо пропорційною.

Для дефекту стоншення стінки труби діаметром 1420×16 мм зі сталі 17Г1С магістральних трубопроводів, який має форму овалу з розмірами 100×60 мм і глибиною 6 мм представлені результати моделювання залишкового напружено деформованого стану в околі заварювання дефекту. Створена розрахункова скінченно-елементна модель ділянки труби з дефектом та визначені параметри залишкового напружено-деформований стану. На зразку труби виконано заварювання дефекту механізованим способом в СО2 дротом суцільного перерізу та визначені експериментальним механічним методом залишкові зварювальні напруження, які підтвердили достовірність числових результатів моделювання.

В роботі побудована розрахункова скінчено елементна схема ротора насосу відцентрового насосу що дозволяє оцінити його динамічні властивості з урахуванням умов його експлуатації. Також приведено методику обробки валу ротора для зменшення значень його биття, результати проведених досліджень та випробувань. На основі розрахункових результатів було побудовано діаграми Кемпбелла та області стійкості, що визначили ротор як придатний до експлуатації за умов нормальної роботи та зі зношеними щілинними ущільненнями. Експериментально одержані значення биття і вібрації ротору, обробка якого відбувалася з використанням сформульованої методики стала у межах допустимих значень.