Στατικός έλεγχος εμφυτεύματος ισχίου: αριθμητική προσομοίωση και πειραματικά αποτελέσματα

Abstract

Η διπλωματική αυτή εργασία έχει ως σκοπό το στατικό έλεγχο των μηριαίων κεφαλών του ισχίου μέσω μοντελοποίησης και πεπερασμένων στοιχείων σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα.Κατ'αρχάς, στο πρώτο κεφάλαιο περιγράφονται συνοπτικά τα προβλήματα που παρουσιάζονται στις ζωές των ανθρώπων που πάσχουν από πόνους στο ισχίο, πως βελτιώνεται η ποιότητα της ζωής τους μετά την εγχείρηση καθώς και ποια είναι η συμβολή του μηχανικού στην επίτευξη της ολικής αρθροπλαστικής. Στο δεύτερο κεφάλαιο, αναλύονται τα χαρακτηριστικά των μηριαίων κεφαλών με έμφαση στα υλικά κατασκευής τους. Στη συνέχεια, στο τρίτο κεφάλαιο παρατίθενται τα πρότυπα πιστοποίησης ISO που χρησιμοποιήθηκαν. Στο τέταρτο κεφάλαιο, αναφέρεται η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων και η εφαρμογή τους στην εμβιομηχανική για τη μελέτη του τεχνητού ισχίου. Συνακόλουθα, στο πέμπτο κεφάλαιο επισημαίνεται η λειτουργία του κώδικα προγραμματισμού LS-DYNA και τα στάδια ανάλυσης έως τον τέλικό σχεδιασμό του προσομοιώματος του ισχίου. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο περιγράφεται η πειραματική διαδικασία ενω στο έβδομο κεφάλαιο εκτίθενται τα συμπεράσματα αυτής της εργασίας.

The purpose of this diplomatic project is to examine the static control of the femoral head of hip joint through modelling and finite analysis in accordance with international standarts. In the first place, the first chapter outlines the problems in people's lives who are suffering from pain in the hip joint, how can a surgery improve their quality of living, and also what's the contribution of engineering to achieve the total hip arthoplasty. The second chapter analyzes the characteristics of the femoral head with emphasis on materials. Furthermore, the third chapter sets out the standarts of ISO certification used. The fourth chapter refers to the method of finite element analysis and its application in biomechanics for the study of the artificial hip joint. Moreover, the fifth chapter highlights the function of programming code LS-DYNA and analyses the stages to the final design of the simulation. Finally, the sixth chapter describes the experimental procedure and tha seventh chapter contains the conclusions of this work.