Numerical simulation of bone-implant systems using a more realistic model of the contact interfaces with adhesion

• Autorzy: Rojek J. , Telega J.J.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the paper is twofold. First, most important notions concerning adhesion are discussed. Modelling of unileteral contact with adhesion between two deformable bodies are studied. The initial boundary value problem for contact with adhesion is discussed, including its regularization. Second, numerical analysis of the behaviour of the femur with implant is studied under quasi-static loading.

PL

Cel pracy jest dwojaki. Po pierwsze, zostały przedyskutowane najważniejsze pojęcia dotyczące adhezji. Zbadano zagadnienie modelowania jednostronnego kontaktu z adhezją pomiędzy dwoma odkształcalnymi ciałami. Sformułowano kontaktowe zadanie początkowo-brzegowe z adhezją i przeprowadzono jego regularyzację. Po drugie, przeprowadzono analizę numeryczną zachowania się kości biodrowej z implantem w przypadku obciążenia kwasi-statycznego.

Słowa kluczowe

EN

joint replacement; FEM; interface; contact; adhesion

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 1999
• Tom: nr 3
• Strony: 659--686
• Opis fizyczny: Bibliogr. 39 poz., il.

Twórcy

autor

Rojek J.

• Institute of Fundamental Technological Research, Warsaw

autor

Telega J.J.

• Institute of Fundamental Technological Research, Warsaw

Bibliografia

• 1. BERGMANN G., GRAICHEN F., ROHLMANN A., 1993, Hip Joint Loading During Walking and Running, Measured in Two Patients, J. Biomechanics, 26, 969-990.
• 2. BOBYN J.D., PILLIAR R.M., BINNINGTON A.G., SZIVEK J.A., 1985, The Effect of Partially and Fully Porous Coated Hip Stem Design on Biological Fixation and Adaptive Bone Modelling, Trans. Orthop. Res. Soc, 170.
• 3. CRISTOFOLINI L., VICECONTI M., TONI A., GIUNTI A., 1995, Influence of Thigh Muscles on the Axial Strains in a Proximal Femur During Early Stance in Gait, J. Biomechanics, 28, 617-624.
• 4. CROWNINSHIELD R.D., BRAND R.A., JOHNSTON R.C., MILROY J.C., 1980, An Analysis of Femoral Component Stem Design in Total Hip Arthroplasty, /. Bone Joint Surg., 62A, 68-78.
• 5. EVANS E., 1995, Physical Actions in Biological Adhesion, In R. Lipowsky and E. Sackmann, edit., Handbook of Biological Physics, 723-753, Elsevier Science.
• 6. EVANS E., RITCHIE K., 1997, Dynamic Strength of Molecular Adhesion Bonds, Biophysical J., 72, 1541-1555.
• 7. FREMOND M., 1987a, Adhérence des solides, J. Méc. Théorique Appl., 6, 383-407.
• 8. FREMOND M., 1987b, Contact unilateral avec adherence: une théorie du premier gradient, In G. Del Piero and F. Maceri, edit., Unilateral Problems in Structural Mechanics, 2, 117-197, Springer-Verlag, Wien-New York.
• 9. FREMOND M., 1988, Contact with Adhesion, In J.J. Moreau and P.D. Pana-giotopoulos, edit., Nonsmooth Mechanics and Applications, 177-221, Springer-Verlag, Wien.
• 10. HARRIS W.H., 1992, Is It Advantageous to Strengthen the Cement-Metal Interface and Use a Collar for Cemented Femoral Components of Total Hip Replacements? Clin. Orthop., 285, 67-72.