Numerical calculations of capacity, compressive stress and pressure in human elliptical hip joint

• Autorzy: Czajkowski A. A.

Warianty tytułu

PL

Obliczenia numeryczne wartości siły nośnej, naprężeń i ciśnienia eliptycznego stawu biodrowego człowieka

• Konferencja: Tribologia na progu trzeciego tysiąclecia: XXV Jubileuszowa Szkoła Tribologiczna (23-26.09.2002 ; Lądek Zdrój)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The numerical analysis of pressure, carrying capacity and compressive stresses presented for synovial unsymmetrical and stationary fluid flow in human elliptical hip joint was performed in this paper. The simplified system of basic equations, particular Reynolds equation for pressure distribution in hydrodynamic lubrication problem for hip joint were described in this paper. The analytical formulae for capacity force in elliptical system, the pressure distributions calculated for changeable elliptical gap height of human hip joint and for changeable synovial fluid viscosity are the new elements of this paper. Also the new element of this paper is the calculation of the compressive stresses occurring between co-operating bone surfaces in human hip joint. The synovial fluid velocity, fluid density, fluid viscosity, capacity force, friction force, friction coefficient, pressure and wear of cartilage and bone etc. are the important parameters, which characterize the work of human hip joint. The knowledge about the working parameters of human hip joint is very useful not only in clinical practice but also in orthopaedic diagnostics.

PL

W pracy przedstawiono analizę numeryczną ciśnienia, siły nośnej i naprężeń dla niesymetrycznego i stacjonarnego przepływu w zmodyfikowanym eliptycznym stawie biodrowym człowieka. Opisano równanie Reynoldsa dla rozkładu ciśnienia w problemie smarowania cieczą synowialną eliptycznego stawu biodrowego otrzymanego po uproszczeniu układu równań podstawowych. Nowym elementem pracy są nie tylko wzory analityczne dla siły nośnej w układzie eliptycznym, ale także rozkłady ciśnienia obliczone dla zmiennej wysokości eliptycznej szczeliny stawu biodrowego i zmiennej lepkości cieczy synowialnej jak również obliczenie naprężeń występujących w stawie biodrowym o eliptycznym zarysie. Analiza numeryczna wartości siły nośnej, ciśnienia i naprężeń wykonana dla eliptycznego stawu biodrowego człowieka może być bardzo użyteczna w diagnostyce ortopedycznej. Wiedza o parametrach pracy stawu biodrowego człowieka m.in. takich jak nośność, siły tarcia, naprężenia często jest również bardzo użyteczna w praktyce klinicznej.

Słowa kluczowe

EN

human elliptical hip joint; lubrication; working parameters

PL

smarowanie; eliptyczny staw biodrowy człowieka; parametry pracy

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej. Konferencje
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 87, nr 27
• Strony: 53--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Czajkowski A. A.

• University of Szczecin, Mathematical and Physical Department, Institute of Mathematics, Wielkopolska 15, 70-451 Szczecin