RUS  ENG ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB
Общая информация
Последний выпуск
Скоро в журнале
Архив
Импакт-фактор
Сотрудники журнала
Правила для авторов
Лицензионный договор
Редакционная политика
Загрузить рукопись

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2015, том 19, номер 4, страницы 768–784 (Mi vsgtu1441)  

Эта публикация цитируется в 1 научной статье (всего в 1 статье)

Механика деформируемого твердого тела

Математическое моделирование деформирования армированной бедренной кости при длительных статических нагрузках

В. П. Радченко, А. В. Нехожин

Самарский государственный технический университет, г. Самара, 443100, Россия

Аннотация: Предложена двухслойная математическая модель шейки бедренной кости человека, армированной имплантатами различной конструкции, для моделирования напряжённо-деформированного состояния, возникающего при хирургической методике профилактики переломов шейки бедра путём принудительного введения металлических имплантатов. Приведены спроектированные конструкции имплантатов. Разработаны методика и программное обеспечение для геометрического моделирования бедренной кости с внедрёнными имплантатами. Сформулированы постановки новых краевых задач для оценки кинетики напряжённо-деформированного состояния в армированной и неармированной шейке бедра при длительных статических нагрузках, соответствующих хождению человека, в условиях ползучести. Приведены эффективные упругие характеристики для кортикальной и губчатой кости, силовые и кинематические граничные условия задач. Построена феноменологическая модель ползучести компактной костной ткани, разработана методика идентификации параметров и выполнена проверка её адекватности экспериментальным данным. На основе метода конечных элементов разработан численный метод решения поставленных краевых задач на уровне макромеханики сплошных сред. Многочисленные вариативные расчёты позволили выработать рекомендации по рациональному позиционированию имплантатов для максимального снижения концентрации напряжений. Выполненный анализ показал, что происходит существенная релаксация напряжений в наиболее нагруженных областях вследствие ползучести, причём в армированной шейке бедра она происходит более интенсивно, чем в неармированной. Так, для имплантата «спица + спица» при длительности нагружения в течение 1 года при естественных нагрузках, соответствующих хождению человека, напряжённость в наиболее нагруженной области шейки бедра вследствие ползучести снижается на 49% по отношению к напряжённости в начальный момент приложения нагрузки. Установлено, что временная составляющая (длительная стационарная нагрузка) не ухудшает положительный эффект от снижения концентрации напряжений за счёт армирования шейки бедра, что является позитивным моментом с точки зрения медицинской практики.

Ключевые слова: бедренная кость, имплантат, шейка бедра, геометрическое моделирование, метод конечных элементов, ползучесть, напряжённо-деформированное состояние, релаксация
Автор для корреспонденции

DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1441

Полный текст: PDF файл (1134 kB) (публикуется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International)
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Реферативные базы данных:

Тип публикации: Статья
УДК: 539.376 + 612.76:616.71-001.5
MSC: 74L15
Поступила в редакцию 04/VII/2015
в окончательном варианте – 18/IX/2015

Образец цитирования: В. П. Радченко, А. В. Нехожин, “Математическое моделирование деформирования армированной бедренной кости при длительных статических нагрузках”, Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 19:4 (2015), 768–784

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{RadNek15}
\by В.~П.~Радченко, А.~В.~Нехожин
\paper Математическое моделирование деформирования армированной бедренной кости
при~длительных статических нагрузках
\jour Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки
\yr 2015
\vol 19
\issue 4
\pages 768--784
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/vsgtu1441}
\crossref{https://doi.org/10.14498/vsgtu1441}
\zmath{https://zbmath.org/?q=an:06969193}
\elib{http://elibrary.ru/item.asp?id=25687502}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/vsgtu1441
  • http://mi.mathnet.ru/rus/vsgtu/v219/i4/p768

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles

    Эта публикация цитируется в следующих статьяx:
    1. В. П. Радченко, А. В. Нехожин, А. Л. Матвеев, “Напряжённо-деформированное состояние в армированной шейке бедра в условиях ползучести”, Труды десятой Всероссийской научной конференции с международным участием: в 3-х томах, Математическое моделирование и краевые задачи, 2016, 182–189  elib
  • Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки
    Просмотров:
    Эта страница:191
    Полный текст:68
    Литература:45
    Первая стр.:1
     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2020