Analiza rozkładu naprężeń oraz rozwoju i propagacji pęknięcia poli(metakrylanu metylu) po użytkowaniu w organizmie ludzkim

A. Szarek; D. Kwiatkowski

Data publikacji : 2012-10-30

Tom 57 Nr 10 (2012)

Analiza rozkładu naprężeń oraz rozwoju i propagacji pęknięcia poli(metakrylanu metylu) po użytkowaniu w organizmie ludzkim

A. Szarek D. Kwiatkowski

Abstrakt

W pracy podjęto próbę określenia czynników wpływających na destrukcję poli(metakrylanu metylu) używanego do osadzania endoprotez stawu biodrowego w kości. Materiał badawczy miał postać elementów endoprotez usuniętych z organizmu ludzkiego. Przeprowadzono obliczenia numeryczne, które obejmowały analizę rozkładu naprężeń w warstwie cementu kostnego, spajającej protezę z kością, oraz w pobliżu wierzchołka pęknięcia (rysy) zmęczeniowego powstającego podczas trójpunktowego zginania próbki SENB, wykonanej z cementu kostnego na osnowie PMMA. Dokonano również analizy rozwoju i propagacji pękania tego tworzywa polimerowego. W obliczeniach MES zastosowano narzędzia numeryczne ABAQUS/Standard oraz ADINA System, mających nowoczesne procedury obliczeniowe w tym zakresie. Obliczenia numeryczne prowadzono z uwzględnieniem danych doświadczalnych określających warunki inicjacji procesu pękania cementu kostnego. Wyniki obliczeń numerycznych porównano z rezultatami uzyskanymi z badań doświadczalnych.

Słowa kluczowe

PMMA ; obluzowanie aseptyczne ; stan naprężeń ; propagacja pęknięcia PMMA ; aseptic loosening ; state of stresses ; crack propagation

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Szarek, A., & Kwiatkowski, D. (2012). Analiza rozkładu naprężeń oraz rozwoju i propagacji pęknięcia poli(metakrylanu metylu) po użytkowaniu w organizmie ludzkim. Polimery, 57(10), 740-746. Pobrano z https://ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/871

Bibliografia

Han J., Ma G., Nie J.: Mater. Sci. Eng. 2011, C 31, 1278.

2. Liacouras P. C.,Owen J. R., JiranekW. A.,Wayne J. S.: J. Arthroplast 2006, 21 (4), 606.

3. Ni G. X., Chiu K. Y., LuW.W.,Wang Y., Zhang Y. G., Hao L. B., Li Z. Y., Lam W. M., Lu S. B., Luk K. D. K.: Biomaterials 2006, 27, 4348.

4. MaW., Zhang J.,Wang X.,Wang S.: Appl. Surf. Sci. 2007, 253, 8377.

5. Nien Y. H., Huang C.: Mater. Sci. Eng. 2010, B 169, 134.

6. Makita M. i inni: Radiat. Med. 2008, 26, 533.

7. Davison K. S. i inni: „Bone strength: the whole is greater than the sum of its parts”, Elsevier Inc. 2006. All rights reserved. doi:10.1016/j.semarthrit.2006.04.002

8. Nakayama H., Takakuda K. i inni: Calcif. Tissue Int. 2010, 86, 172.

9. Hansen C. L., McQueen D. A., Friis E. A., Cooke F. W., Widenhouse C. W.: J. Arthroplast 2008, 23 (2), 279.

10. Waanders D., Dennis J. D., Mann K. A., Verdonschot N.: J. Biomech. 2010, 43, 3028.

11. Walker G. M., Daly C., Dunne N. J., Orr J. F.: Chem. Eng. J. 2008, 139, 489.

12. Stark J.: Cement Concrete Res. 2011, 41, 666.

13. Mootanah R., Lamvohee S., Dowell J.: J. Biomech. 2008, 41(S1), S233.

14. Naoki T. i inni: Biomaterials 2009, 30, 3378.

15. Mark A. i inni: J. Arthroplast 2007, 22 (1), 109.

16. Afsharpoya B.: Med. Eng. Phys. 2009, 31, 1323.

17. Tanner K. E. i inni: Acta Biomaterialia 2010, 6, 943.

18. Kerboull M.: Interact. Surg. 2007, 2, 190.

19. Ormsby R.: CARBON 2011, 49, 2893.

20. Abaqus Theory Manual version 5.8, Hibbit, Karlsson & Sorensen, 1998.

21. Abaqus/Standard User’s Manual version 6.5, Hibbit, Karlsson & Sorensen, 2005.

22. Syfried A., Rępała K., Wit A.: Biol. Sport 1998, 15, supl. 8.

23. PN-91/H-04360.

24. Nia G. X., Choy Y. S., Lu W. W., Ngan A. H. W., Chiu K. Y., Lia Z. Y., Tang B., Luk K. D. K.: Biomaterials 2006, 27, 1963.

25. Lennon A. B., Prendergast P. J.: J. Biomech. 2002, 35, 311.

26. Postawa P., Szarek A.: J. Achiev. Mater. Manuf. Eng. 2007, 23 (1), 35.

27. Szarek A., Postawa P.: Kompozyty 2010, 10 (1), 46.

28. ADINA: Theory and Modeling Guide, Adina R & D, INC, 1997.

29. Maquet P. G. J.: „Biomechanics of the hip”, Berlin 1985.

Google Scholar

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 80

PDF Downloads : 49