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FE-basierte Analyse von Kurzschaftendoprothesen : D07/15

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Weghorn, Pia:
FE-basierte Analyse von Kurzschaftendoprothesen : D07/15.
Bayreuth , 2016
(Diploma, 2016 , Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Konstruktionslehre/CAD)

Abstract in another language

Durch die Betrachtung diverser CAD-Modelle einer im Knochen verankerten Kurzschaftendoprothese mittels Finite-Elemente-Analyse (FEA) wird der Einfluss der unterschiedlichen Verankerungsmodelle auf die resultierende Krafteinleitung in den Knochen ermittelt. Außerdem kann durch eine Variation der Schaftlänge einer handelsüblichen Kurzschaftendoprothese und durch der sich anschließenden Beurteilung der sich ergebenden Spannungsverläufe im Knochen eine optimale Schaftlänge ermittelt werden. Als Grundlage der Simulationsdaten fungiert ein parametrisches 3D-Modell, das durch die Digitalisierung einer Kurzschaftendoprothese mittels Streifenprojektion erstellt wird. Anhand parallel durchgeführter Messungen, die mit einem zum FE-Modell vergleichbaren Versuchsaufbau am realen Bauteil durchgeführt werden, können die Ergebnisse der FEA validiert werden. Die praktischen Versuche werden mit der optischen Messmethode der Bildkorrelation realisiert. Das validierte FE-Modell wird für die weitere Parameteroptimierung des Modells selbst und des Prothesendesigns herangezogen.

Abstract in another language

Using the finite-element-analysis (FEA) by looking at various CAD-models of a short stem prosthesis positioned in bone, the influence of the different models of fixation is determined on the resulting transmission of force into the bone. In addition, an optimal length of the stem can be determined by varying the shaft length of a customary short stem prosthesis by assessing the resulting stresses in the bone. As basis of the simulation data serves a parametric 3D-model that is created by digitizing a short stem prosthesis by using a blue light scanner. Based on simultaneous measurements performed with an experimental setup, which is comparable to the FE-model, on the real prosthesis the results of the FEA can be validated. The experimental tests are realized with the optical measuring method of digital image correlation. The validated FE-model is used for the further optimization of the parameters of the model itself and the design of the short stem prosthesis.

Further data

Item Type: Master's, Magister, Diploma, or Admission thesis (Diploma)
Additional notes: SPERRVERMERK Fa. implantcast bis 2021
Keywords: FEA; Medizintechnik
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD > Chair Engineering Design and CAD - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Rieg
Faculties
Faculties > Faculty of Engineering Science
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 24 Mar 2017 10:46
Last Modified: 22 Mar 2018 07:28
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/36637