Numeryczna symulacja stanu naprężeń i odkształceń w pincetach do zastosowań medycznych

• Autorzy: Lacki P. , Jasiński J. , Jeziorski L. , Lubas M. , Szota M. , Dyner M.

Warianty tytułu

EN

Numerical simulation of the stress and strain in the forceps for medical use

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Proces projektowania pincety wymaga optymalizacji wielu parametrów, należy rozważyć wiele funkcji, jakie powinna spełniać, a także uwzględnić ograniczenia projektowe. Należy również uwzględnić hierarchię ich ważności. W niniejszej pracy zaprezentowano część metodyki rozwiązania tego typu problemów. Zaprezentowane w pracy procedury analizy pincet pozwalają na dokładne określenie wymiarów geometrycznych zgodnie z wymaganiami funkcjonalnymi, jakie musi spełnić pinceta. Prezentowana analiza numeryczna opisuje nieznaczny obszar zastosowań pincet, jednak zastosowany algorytm postępowania można dostosować do każdego typu pincet. Przeprowadzone obliczenia pozwalają na określenie parametrów geometrycznych w stosunku do oczekiwanej sztywności sprężyny. Wykresy opracowane na podstawie obliczeń są pomocne na etapie projektowania pincety. Obliczenia numeryczne zwróciły uwagę na istotny problem zmiany powierzchni kontaktu w funkcji obciążenia. Zaobserwowane zjawisko może źle wpływać na funkcjonowanie pincety w przypadku braku uwzględnienia go na etapie projektowania narzędzia.

EN

In order to design forceps properly it is necessary to optimise many parameters and consider the functions which it should fulfil. Of course, some simplifications are necessary respecting calculation methodology. In the paper, the solution procedure of such a problem has been presented. The presented solution allows for the precise determination of the geometrical dimensions according to the functional requirements that forceps should fulfil. The presented numerical analysis describes the small range of forceps application but the algorithm used can be applied in any other type of forceps. The carried out calculations allow for determination of the geometrical parameters with reference to the expected spring rate. The charts elaborated on the basis of the calculations are very useful during the stage of forceps design. The numerical calculations show, the essential problem, namely, the change in contact surface as a function of load. The observed phenomenon can badly affect the forceps functioning.

Słowa kluczowe

PL

metoda elementów skończonych; MES (metoda elementów skończonych); pinceta; optymalizacja; narzędzia medyczne

EN

finite element method; FEM; forcep; optimization; medical tools

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 1
• Strony: 7--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lacki P.

autor

Jasiński J.

autor

Jeziorski L.

autor

Lubas M.

autor

Szota M.

autor

Dyner M.

• Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• 1. Peled I.: Hooked forceps. Ann Plast Surg 1984; 12:385 6.
• 2. Frankel DH.: The use of a combination skin hook and tissue forceps: A new instrument for dermatologic surgery. J Dermatol Surg Oncol 1988; 14: 497-9.
• 3. Lalonde DH.: Hook forceps. Ann Plast Surg 1991; 26: 597-7.
• 4. K.J. Bathe, Finite Element Procedures, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1996.
• 5. ADINA R&D: Theory and Modeling Guide Volume I: ADINA Solids & Structures Inc. Report ARD 05-7 October 2005
• 6. CHIRMED® Katalog Ogólny. Fabryka Narzędzi Medycznych \www.chirmed.pl\