Wieloskalowe modelowanie struktur wytworzonych z użyciem metody fused deposition modeling (fdm) do zastosowań w medycynie

• Autorzy: Makowski P. , Kuś W.

Warianty tytułu

EN

Multiscale modeling of structures manufactured using fused deposition modeling (fdm) method for applications in medicine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono metodę modelowania wieloskalowego struktur wytworzonych z użyciem addytywnej metody Fused Deposition Modeling (FDM). Jako przykład wykorzystano model biorusztowania kości beleczkowej. Na podstawie wytworzonego modelu wzorcowego biorusztowania, zbudowano numeryczny model trójskalowy MES uwzględniający budowę struktury w skalach mikro, meso i makro. Obliczenia wieloskalowe zrealizowano z zastosowaniem metody homogenizacji numerycznej.

EN

The paper presents a method for multiscale modeling of structures manufactured using Fused Deposition Modeling (FDM) additive method, on the example of trabecular bone scaffold model. On the basis of manufactured bone scaffold reference model, the FEM numerical model of the structure was build, which takes into account the structure of scaffold at micro, meso and macro scales. Multiscale calculations were performed using numerical homogenization method.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie wieloskalowe; homogenizacja numeryczna; Fused Deposition Modeling; biorusztowanie

EN

multiscale modeling; numerical homogenization; fused deposition modeling; bone scaffold

• Wydawca: Wyższa Szkoła Informatyki i Umiejętności
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Informatyki
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 13, Nr 1
• Strony: 132--138
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Makowski P.

• Instytut Mechaniki i Inżynierii Obliczeniowej Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice

autor

Kuś W.

• Instytut Mechaniki i Inżynierii Obliczeniowej Konarskiego 18A, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] S. Hollister, R. Maddox, J. Taboas, Optimal design and fabrication of scaffolds to mimic tissue properties and satisfy biological constraints. Biomaterials, nr 23, 4095-4103, 2002
• [2] J. B. Lee, S. H. Lee, S. M. Yu , J.-C. Park, J. B. Choi, J. K. Kim, PLGA scaffold incorporated with hydroxyapatite for cartilage regeneration, Surface & Coatings Technology, nr 202, 5757–5761, 2008
• [3] Ł. Madej, A. Mrozek, W. Kuś, T. Burczyński, M. Pietrzyk, Concurrent and upscaling methods in multi scale modelling – case studies, Computer Methods in Material Science, nr 8, 1-15, 2008
• [4] P. Makowski, Trabecular bone homogenization with use of MSC.Marc user subroutines, International Conference on Computer Methods in Mechanics CMM 2013 Proceedings, Poznań, 2013
• [5] K. Tearda, N. Kikuchi, A class of general algorithms for multi-scale analyses of heterogeneous media, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, nr 190 (40-41), 5427-5464, 2001