Αριθμητική Προσομοίωση και Μη Γραμμική Ανάλυση Κηδεμόνων Σπονδυλικής Στήλης

Ροσσέτος, Ιάσωνας

dc.contributor.author	Ροσσέτος, Ιάσωνας
dc.date.accessioned	2024-03-22T10:01:35Z
dc.date.available	2024-03-22T10:01:35Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59036
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26732
dc.rights	Default License
dc.subject	αριθμητική προσομοίωση	el
dc.subject	βιοτεχνολογία	el
dc.subject	πεπερασμένα στοιχεία	el
dc.subject	μη γραμμικές αναλύσεις	el
dc.subject	ιατρική	el
dc.title	Αριθμητική Προσομοίωση και Μη Γραμμική Ανάλυση Κηδεμόνων Σπονδυλικής Στήλης	el
dc.contributor.department	Δομοστατικός Σχεδιασμός και Ανάλυση Κατασκευών	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-10-30
heal.abstract	Οι κηδεμόνες σπονδυλικής στήλης αποτελούν εξωτερική στήριξη του ανθρώπινου κορμού για την αντιμετώπιση της σκολίωσης κυρίως στις εφηβικές ηλικίες. Οι παραδοσιακοί κηδεμόνες δημιουργούσαν δυσφορία στους ασθενείς καθώς πρόκειται για βαριές και ογκώδεις κατασκευές. Οι σύγχρονες απαιτήσεις και οι νέες τεχνολογίες γεννούν τη δυνατότητα σχεδιασμού και παραγωγής εύχρηστων, ελαφριών και βελτιστοποιημένων κηδεμόνων σπονδυλικής στήλης. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στην διερεύνηση του αρχικού σταδίου αυτή της διαδικασίας που αποτελεί η αριθμητική προσομοίωση τυπικών κηδεμόνων σπονδυλικής στήλης προκειμένου να υπολογιστεί η δομική τους συμπεριφορά. Αξιοποιώντας αρχείο CAD το οποίο δημιουργήθηκε από σάρωση υφιστάμενου κηδεμόνα σπονδυλικής στήλης δημιουργήθηκε αριθμητικό προσομοίωμα στο λογισμικό πεπερασμένων στοιχείων Abaqus CAE. Βασικό στάδιο για την δημιουργία αριθμητικού προσομοιώματος είναι η παραδοχή λειτουργίας κηδεμόνα με ιμάντες πρόσδεσης στην πίσω όψη και ύπαρξης υποστηρικτικών μαξιλαριών εσωτερικά του κηδεμόνα, τα οποία συμβάλουν στην ανάπτυξη διορθωτικών δυνάμεων στον σκελετό του ασθενούς με στόχο τον περιορισμό της ανάπτυξης της κλίσης της σπονδυλικής στήλης. Σύμφωνα με την παραπάνω παραδοχή δημιουργούνται διαφορετικά σενάρια φόρτισης τα οποία αξιοποιούν ως δεδομένα αρκετές παραμέτρους όπως τα μηχανικά χαρακτηριστικά διαφορετικών υλικών, διαφορετικά πάχη διατομής κηδεμόνα, συνοριακές συνθήκες, επιβαλλόμενα φορτία και μετακινήσεις καθώς και τις παραμέτρους για την προσομοίωση της αλληλεπίδρασης κηδεμόνα και ανθρωπίνου σώματος. Η χρήση μη γραμμικών αναλύσεων κρίθηκε αναγκαία εξαιτίας της γεωμετρίας και της αλληλεπίδρασης σώματος-κηδεμόνα προκειμένου να μπορέσουν να παραχθούν τα κατάλληλα και ακριβή αποτελέσματα. Τα αποτελέσματα τα οποία εξάγονται αφορούν τις αναπτυσσόμενες τάσεις στην επιφάνεια του κηδεμόνα, τις παραμορφώσεις καθώς και τις πιέσεις στο ανθρώπινο σώμα του ασθενούς, τα οποία μπορούν να αξιοποιηθούν σε μετέπειτα βήματα για την βελτιστοποίηση της τοπολογίας του αριθμητικού προσομοιώματος προκειμένου να μπορέσουν να παραχθούν κηδεμόνες με την λιγότερη δυνατή μάζα. Οι βασικές αρχές της μηχανικής βρίσκουν εφαρμογή στην προσομοίωση με πεπερασμένα στοιχεία σε αντικείμενα σύνθετης γεωμετρίας όπως οι κηδεμόνες, με τις αναπτυσσόμενες τάσεις και παραμορφώσεις να κινούνται σε λογικά όρια και τιμές οι οποίες συνάδουν με αποτελέσματα πειραματικών και κλινικών δοκιμών σύμφωνα με την βιβλιογραφική ανασκόπηση που πραγματοποιείται στα αρχικά κεφάλαια της εργασίας. Τέλος η υλοποίηση παραμετρικών αναλύσεων στο τέταρτο κεφάλαιο της μεταπτυχιακής εργασίας συμβάλει στην εξαγωγή συμπερασμάτων αναφορικά με τα πάχη διατομής του κηδεμόνα και του μέτρου ελαστικότητας του εκάστοτε υλικού του κηδεμόνα.	el
heal.sponsor	Acknowledgements: This research has been financed by the European Union – Next Generation EU in the context of the National Recovery and Resilience Plan (Greece 2.0) under the call 16971: RESEARCH – CREATE – INNOVATE (project code: TΑEDK-06191).	el
heal.advisorName	Γαντές, Χαράλαμπος
heal.committeeMemberName	Λαγαρός, Νικόλαος
heal.committeeMemberName	Τριανταφύλλου, Σάββας
heal.committeeMemberName	Γαντές, Χαράλαμπος
heal.academicPublisher	Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	122
heal.fullTextAvailability	false