عملکرد خستگی بیومکانیک یک پروتز کوتاه

در این پروژه ما به تجزیه و تحلیل المان محدود بیومکانیک Minimis میله کوتاه پرداخته ایم. در آرتروپلاستی استخوان ران تمایل به سمت میله کوتاه پروتز مشاهده می شود. هدف این مطالعه بررسی تجزیه و تحلیل المان محدود و عملکرد خستگی بیومکانیک یک پروتز کوتاه است. برای تجزیه و تحلیل داده ها، از روش المان محدود برای شبیه سازی فشار براساس بار روی گردن و میله با توجه به استاندارد ISO استفاده شده است.

آنالیز عددی با نیروهای اعمال شده تا ۶ کیلوولت در جهت عمودی بر روی یک فمورال میله محافظت کننده از گردن انجام شد. سپس نتایج حاصل بت کار آزمایشگاهی مقایسه گردید. نتایج بر روی تمام میله ها براساس استاندار ISO 5832-3  با انالیز المان محدود محاسبه شد( استحکام ۸۰۰ نیوتن بر میلمیتر مربع). در بیومکانیک تعداد کل ۱۰ میلیون چرخه با یک حداکثر بار ۵٫۳۴ کیلو نیوتن در تمام موارد بدون وجود هیچ نشانه ای از اسیب به ایمپلنت وجود دارد.

بار تخمین زده شده برای شکست بعد از آزمایش میله ۲٫۱۶ کیلو نیوتن و پس از آزمون گردن ۹٫۳۵ کیلونیوتن  تخمین زده شد. محاسبه المان محدود حاضر و پس از ان آزمایش بیومکانیک نشان می دهد که طراحی این میله مطابق نیازهای مکانیکی ضروری ارائه شده توسط استاندار ایزو است و شکست مواد تحت شرایط مرزی اعمال شده در تمام موارد انتظار نمی رود.