PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Non-Newtonian lubrication of human hip joint for unsteady impulsive motion.

Autorzy
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Nienewtonowskie smarowanie stawu biodrowego człowieka dla impulsywnego ruchu po urazie.
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
This paper presents analytical and numerical solutions of velocity components for synovial fluid flow and pressure and capacities in spherical hip joint gap for hydrodynamic unsteady viscoelastic lubrication in a few or several dozen microseconds after impulse. These parameters of lubrication have very important changes in very short time and are not measurable in experimental way in the time of several microseconds. Therefore analytical and numerical results presented in this paper are necessary in the therapy after trauma.
PL
Tematem niniejszej pracy są parametry smarowania lepkosprężystą cieczą synowialną stawu biodrowego człowieka w czasie kilku lub kilkunastu, a nawet kilkudziesięciu mikrosekund po doznanym urazie. W niniejszej pracy rozpatruje się urazy wywołujące zmniejszenie lub zwiększenie wysokości i zmiany kształtu szczeliny stawu, które to zmiany po pewnym określonym czasie po doznanym urazie mogą zanikać. W konsekwencji takich urazów i to w bardzo krótkim czasie rzędu mikrosekund następują bardzo istotne zmiany parametrów smarowania. Mamy tu na uwadze zmiany rozkładów wartości ciśnienia i sił nośnych. Takie zmiany warunków smarowania nieustalonego mają zdaniem traumatologów i ortopedów bardzo istotny wpływ na trwałe lub czasowe uszkodzenie stawu, a wiedza na temat tych zmian ma decydujące znaczenie na trafne postawienie diagnozy i dalsze leczenie zachowawcze lub operacyjne. Ponieważ tak decydujący okres, w którym dokonują się wspomniane zmiany smarowania, trwa zaledwie kilka, kilkanaście lub kilkadziesiąt mikrosekund, stąd pomiar tych zmian jest bardzo kosztowny, utrudniony, a nawet niemożliwy ze względu na krótki czas, tym bardziej że w sytuacji urazu i towarzyszącego mu bólu trudno jest natychmiastowo sięgnąć po przyrządy pomiarowe. Wobec powyższego analityczno-numeryczne wyznaczanie wartości ciśnienia, siły nośnej w stawie biodrowym człowieka w czasie kilku lub kilkudziesięciu mikrosekund po urazie dokonanym przez siłę jest, zdaniem autora, bardzo celowe. Przedstawione wyniki badań wzbogacą z pewnością bazę niezbędnych danych potrzebną ortopedom w diagnozie i terapii.
Rocznik
Strony
37--60
Opis fizyczny
Twórcy
  • Technical University of Gdańsk, Faculty of Ocean Engineering and Ship Technology, Narutowicza st. 11/12, 80-952 Gdańsk, tel. (058) 348-61-26, wierzch@pg.gda.pl
Bibliografia
  • [1] Dowson D.: Bio-Tribology of Natural and Replacement Synovial Joints. In: Van Mow C., Ratcliffe A., Woo S.L-Y.: Biomechanics of Diarthrodial Joint. Springer-Verlag, New York, Berlin, Londyn, Paris, Tokyo, Hong Kong, Vol. 2, Chap.29, 305-345,1990.
  • [2] Kącki E.: Równania różniczkowe cząstkowe w zagadnieniach fizyki i techniki. WNT Warszawa 1989.
  • [3] Knopp K.: Szeregi nieskończone, PWN 1956.
  • [4] Fung Y.C.: Bioviscoelastic Solids, in Biomechanics, Mechanical Properties of Living Tissues.Berlin: Springer Verlag 1993.
  • [5] Fung Y.C.: The Meaning of Constitutive Eąuations, in Biomechanics, Mechanical Properties.of Living Tissues.Berlin: Springer Verlag (1993).
  • [6] Fung Y.C.: Biomechanics: Mechanical Properties of Living Tissues, ed. Springer Verlag New York, 220-241,1993.
  • [7] Fung C: A First Course in Continuum Mechanics:for physical and biological engineers and scientists,3-rd edn.Englewood Cliffs, NJ Prentice-Hall 1993.
  • [8] Fung C: Biomechanics, Motion, Flow, Stress and Growth. Springer Verlag, New York-Hong Kong 1993.
  • [9] Jemioło S., Telega J.J., Michalak C: Hyperelastic Anisotropic Model of Soft Tissues A.Bioeng.Biomechanics 2 Suppl.l pp. 235-240, 2000.
  • [10] Johnson G.A., Rajagopal K.R,.Y Woo S.L: A Single Integral Finite Strain (sifc) Model of Ligaments and Tendons. Advences in Bioengineering, 22, 245-248, 1992.
  • [11] Maurel W., Wu Y., Thalmann D.: Biomechanical Modells for Soft Tissue Simulation, Springer Verlag Berlin/Heidelberg 1988.
  • [12] Mow V.C., Holmes M.H., Lai: Fluid transport and mechanical properties of articular Cartilage, Journal of Biomechanics; 1984, 17, 337-394.
  • [13] Mow V.C., Ratcliffe A., Woo S.: Biomechanics of Diarthrodial Joints, Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 1990.
  • [14] Mow V.C, Soslowsky L.J.: Friction, lubrication and wear of diarthrodial joints,In:Mow VC,Hayes WC.eds.Basic Orthopedic Biomechanics.New York:Raven Press; 254—291,1991.
  • [15] Mow, V.C, F. Guilak, Cell Mechanics and Cellular Engineering Berlin, Heidelberg, New York, Springer Verlag, 1994.
  • [16] Nowacki W.: Teoria sprężystości,PWN,Warszawa 1970.
  • [17] Ralston A., A First Course in Numerical Analysis, McGraw Hill Co., New York, Toronto, London, Sydney 1965.
  • [18] Silver F.H.: Biological Materials: Structure, Mechanical Properties and Modelling of Soft Tissues,New York:New York University Press 1987.
  • [19] Teipel I.: The Impulsive Motion of a Flat Platę in a Viscoelastic Fluid, Acta Mechanica, Springer Verlag, 39, 277-279, 1981.
  • [20] Truesdell C.A.: First Course in Rational Continuum Mechanics, Maryland, John Hopkins University, Baltimore, 1972.
  • [21] Ungethiim M., Winkler-Gniewek W.: Tribologie in Medizin. Tribologie Schmierungstechnik, 5, 268-277, 1990.
  • [22] Wierzcholski K., Pytko S.: Metoda wyznaczania parametrów biołożyska smarowanego cieczą nienewtonowską, (The parameters calculation method for biobearing lubricated with non-Newtonian lubricants),Tribologia 1993 1, 9-12 (inPolish).
  • [23] Wierzcholski K., Pytko S.: Analytical calculations for experimental dependences between shear ratę and synovial fluid viscosity. Proc.of Internat.Tribology Conference Japan Yokohama, Vol. 3, 1975-1980, 1995.
  • [24] Wierzcholski K.: Oil velocity and pressure distribution in short journal bearing under Rivlin Ericksen lubrication,SAMS,System Analysis Modeling and Simulations OPA Overseas Publishers. Assoc. N.V. vol.32, 205-228, 1998.
  • [25] Wierzcholski K.: The method of solutions for hydrodynamic lubrication by synovial fluid flow in human joint gap, Control and Cybernetics, vol. 31, No.l, 91-116, 2002.
  • [26] Wierzcholski K.: Capacity of deformed human hip joint gap in time dependent magnetic field. Acta of Bioengineering and Biomechanics, Vol. 5, No.l, 43-65, 2003.
  • [27] Wierzcholski K.: Pressure distribution in Human Joint Gap for elastic cartilage and time dependent magnetic field (in English), Russian Journal of Biomechanics, Perm Vol. 7, No.l, 24-46, 2003.
  • [28] Wierzcholski K.: Tribologie für menschliche Gelenke (in German), Tribologie und Schmierungstechnik, 5, 5-13, 2002.
  • [29] Woo S-Y, Johnson G.A., Smith B.A.: Mathematical Modelling of Ligaments and Tendons. Journal Biomechanical Engineering 115, 468-473, 1993.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BOS3-0010-0003
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.