PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available The influence of osteoporotic bone structures of the pelvic-hip complex on stress distribution under impact load
Arkusz K., Klekiel T., Niezgoda T. M., Będziński R.
Acta of Bioengineering and Biomechanics
|
2018
|
Vol. 20, no. 1
29--38
EN
Purpose: The aim of this study was to determine the effect of bone mineral density (BMD) on the stress distribution in pelvic-hip complex (PHC) model which included bone structures and soft tissues. Bone mass changes in osteoporosis and osteopenia were considered in this analysis. In addition, the relations between force direction and stress distribution causing PHC fractures were determined. Methods: This paper presents the development and validation of a detailed 3D finite element model with high anatomical fidelity of the PHC and BMD changes in trabecular and cortical bones, modelled based on CT scans. 10 kN loading was induced on a model consisting of 8 ligaments, the pelvis, sacrum, femur in front and side directions. Results: For validation, the results of this model were compared to physiological stress in standing position and previous results with high-energy crashes under side impact load. Analysis of side-impact indicated the influence of BMD on femoral neck fractures, acetabular cartilage and sacroiliac joint delaminations. Front-impact analysis revealed the inferior pubic ramus, femoral neck fractures and soft tissue injuries, i.e., acetabular cartilage and symphysis pubis in osteoporosis and osteopenia. Conclusions: The elaborated PHC model enables effective prediction of pelvis injuries in high-energy trauma, according to Young-Burgess classification, and the determination of the influence of BMD reduction on pelvis trauma depending on force direction. The correlation between BMD and stress distribution causing varying injuries was determined.
2
Content available remote Modelling of damping properties of articular cartilage during impact load
Klekiel T., Będziński R., Wodzisławski J.
Engineering Transactions
|
2017
|
Vol. 65, iss. 1
133--145
EN
The paper presents some details about difficulties in modelling of articular cartilage. The most useful method to simulate a mechanism of tissue deformation during load is Finite Element Method (FEM). In this paper the authors present an approach of modelling a damping phenomenon in articular cartilage of an ankle joint. The damping property was modelled and analysed with an assumption that the reaction force is different suitable to change of a dynamic load. The model of lower extremity consists of three main bones: tibia, fibula and talus. The force acting on the model was generated from displacement of the talus according to the main biomechanical axis of a leg. The results present the role of an articular cartilage in distribution of energy inside the lower extremity. The analysis was carried out according to three main aspects: the reaction force in a support, the influence contact on the energy dissipation and the role of cartilage thickness in transmission of energy by the tibiotalar joint.
3
Content available Metoda pozycjonowania powierzchni stawowych w modelowaniu MES
Klekiel T.
Aktualne Problemy Biomechaniki
|
2017
|
z. 12
41--50
PL
Praca dotyczy opracowania metody przeznaczonej do pozycjonowania modeli geometrycznych kości na podstawie przyjętego obiektywnego kryterium. Zagadnienie zdefiniowano jako problem optymalizacyjny. Zastosowano metodę Newtona do pozycjonowania elementów kostnych stawu kolanowego dla dowolnego kąta zgięcia. Zaproponowano rozwiązanie umożliwiające ustalenie wzajemnego położenia powierzchni stawowych stawu kolanowego dla modeli geometrycznych kości udowej oraz piszczelowej pozyskanej z tomografii komputerowej dla wyprostowanej kończyny. Zastosowanie proponowanej metody umożliwia dokładne pozycjonowanie elementów bryłowych, dzięki czemu uzyskano wymagany kontakt powierzchni stawowych. Przedstawiona metoda umożliwia uzyskanie dokładnych modeli stawu dla dowolnych położeń.
EN
This paper presents the method to preparation geometrical models in which the suitable position is required. The author applied the Newton algorithm to finding solution for nonlinear set of equations. These equations are prepared from general relations between independent coordinates. Application was realized in VBA language based on data received from model generated in ANSYS Inc. Software. The proposed method was examined for finding position problem for the fibula and tibia bones in knee joint for different angles during bending of knee. The error of solutions was determined as a mean distance between selected spaces. The results were compared on the space selected to represented the cartilage contact in the joint.
4
Content available Analiza właściwości tłumiących chrząstki w stawie skokowym
Klekiel T., Będziński R.
Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna
|
2016
|
Vol. 22, nr 4
198--206
PL
Niniejszy artykuł przedstawia analizę mechanizmu rozpraszania energii przez chrząstkę stawu skokowego człowieka. Wykonano analizę mającą na celu określenie prawdopodobieństwa powstawania urazu powierzchni stawowej pod wpływem obciążenia silnym impulsem. Opracowano model numeryczny stawu uwzględniający kość piszczelową, kość skokową, powierzchnie stawowe oraz więzadła. Sztywność układu uzyskano uwzględniając więzadła w postaci elementów sprężystych. Na podstawie opracowanego modelu, dokonano analizy wpływu zmian właściwości chrząstki i więzadeł na stopień tłumienia energii obciążenia. Wyniki badań numerycznych uwzględniają zarówno zmiany sztywności poszczególnych struktur, jak również zmiany modeli konstytutywnych materiałów użytych w modelu. Wyznaczono zależność pomiędzy strukturą geometryczną chrząstki a jej zdolnością do rozpraszania energii. Na drodze eksperymentów numerycznych wyznaczono warunki, przy których wystąpi uraz powierzchni stawowej.
EN
This article presents an analysis of the energy dissipation in the ankle during impact load. The aim of study was to analyze different material models of cartilage for selected conditions in which the contact of surface is destroyed. The numerical model includes tibia and talus with articular cartilage surfaces and ligaments. Based on the model, the changes in the material properties of cartilage were investigated for research the damping behavior of cartilage under impact load. The damping properties were analyzed based on the reaction force in the support. The differences in the force values were used for comparison of the selected material models. The numerical experiments show mechanism of destruction in the cartilage layer during plastic deformations. This destruction moment was detected by the yield stress of cartilage.
5
Content available Finite Element Analysis Of Large Deformation Of Articular Cartilage In Upper Ankle Joint Of Occupant In Military Vehicles During Explosion
Klekiel T., Będziński R.
Archives of Metallurgy and Materials
|
2015
|
Vol. 60, iss. 3
2115-2121
EN
The paper presents the analysis of the load of lower limbs of occupants in the armoured military vehicle, which has been destroyed by detonation of the Improvised Explosive Device (IED) charge under the vehicle. A simplified model of the human lower limb focused on upper ankle joint was developed in order to determine the reaction forces in joints and load in particular segments during the blast load. The model of upper ankle joint, include a tibia and an ankle bone with corresponding articular cartilage, has been developed. An analysis of the stress distribution under the influence of forces applied at different angles to the biomechanical axis of a limb has been performed. We analyzed the case of the lower limb of a sitting man leaning his feet on the floor. It has been shown that during a foot pronation induced by a knee outward deviation, the axial load on the foot causes significantly greater tension in the tibia. At the same time it has been shown that within the medial malleolus, tensile stresses occur on the surface of the bone which may lead to fracture of the medial malleolus. It is a common case of injuries caused by loads on foot of passengers in armored vehicles during a mine or IED load under the vehicle. It was shown that the outward deviation of the knee increases the risk of the foot injury within the ankle joint.
PL
W artykule przedstawiono analizę MES obciążenia kończyn dolnych osób w opancerzonym pojeździe wojskowym, który został zniszczony przez zaimprowizowaną detonację ładunku wybuchowego (IED) pod pojazdem. W uproszczonym modelu dolnej kończyny ludzkiej skoncentrowano się na górnej części stawu skokowego. Model opracowany został w celu określenia siły reakcji w stawach i obciążenia w poszczególnych segmentach podczas obciążenia wybuchowego. Model górnego stawu skokowego, obejmuje kość piszczelową oraz kości stawu skokowego z odpowiadającymi chrząstkami stawowymi. Przeprowadzono analizę rozkładu naprężeń pod wpływem sił wywieranych pod różnymi kątami w stosunku do osi biomechanicznej kończyny. Przeanalizowano przypadek kończyny dolnej siedzącego mężczyzny z nogą opartą na podłodze. Wykazano, że podczas skręcenia stopy indukowanego przez odwiedzenie kolana na zewnątrz, siła osiowa na stopie powoduje znacznie większe naprężenie rozciągające w kości piszczelowej. Jednocześnie wykazano, że w kostce przyśrodkowej, naprężenia rozciągające występują na powierzchni kości, co może prowadzić do wystąpienia złamania kostki przyśrodkowej. Jest to częsty przypadek obrażeń spowodowanych obciążeniami stóp pasażerów pojazdów pancernych podczas eksplozji miny lub wybuchu ładunku (IED) pod pojazdem. Wykazano, że odchylenie kolana zwiększa ryzyko obrażeń stopy w stawie skokowym.
6
Content available remote Stanowisko do oceny zmęczenia mięśnia
Andrynowska A., Klonecki C, Klekiel T.
Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna
|
2012
|
Vol. 18, nr 2
151-154
PL
W pracy przedstawiono stanowisko do badań dynamicznych aktywności mięśnia. Zaproponowano rozwiązanie, w którym istnieje możliwość pomiaru wybranych grup mięśniowych w czasie ruchu. Ze względu na fakt, że ból mięśni może być spowodowany poprzez niewłaściwe ułożenie ciała, jak również niekontrolowane napięcie mięśni, zaproponowano rozwiązanie, w którym istnieje możliwość kontroli i automatycznej reakcji systemu na podobne zdarzenia. Przedstawiono system pomiarowy składający się ze wzmacniacza sygnału, układu filtracji oraz układu mikroprocesorowego, umożliwiającego przesyłanie danych do jednostki nadrzędnej, np. komputera. Stanowisko pozwala na niezależny pomiar dla trzech mięśni, a dane przekazywane do komputera są archiwizowane i analizowane.
EN
The article describes a technical concept of device to research dynamic activity of a muscle. The proposed solution anticipated the possibility of taking measurements of selected muscle groups in motion. Muscle pain can be caused by improper position of body, as well as uncontrolled muscle tension. However, there is a solution allowing for control and automatic reaction to similar occurrences. The system of measurement, which is presented, consists of signal amplifier, active filter and microprocessor with AD converter which enables to send data to recording. The device enables the independent measurement of three muscles and data transmitted to the computer is archived and analyzed simultaneously.
7
Content available remote Projekt stanowiska laboratoryjnego do symulacji ćwiczeń rehabilitacyjnych
Zaborowska K., Andrynowska A., Klekiel T.
Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna
|
2012
|
Vol. 18, nr 2
124-128
PL
W pracy przedstawiono budowę stanowiska laboratoryjnego do symulacji ćwiczeń rehabilitacyjnych. Opracowano strukturę modułową urządzenia umożliwiającego niezależne wykorzystanie poszczególnych modułów. W niniejszej pracy opisane zostały funkcje poszczególnych modułów wraz z odniesieniem do realizacji wybranych ćwiczeń rehabilitacyjnych.
EN
In this paper the laboratory stand for simulation of physical rehabilitation, is presented. The modular structure of device enabling the independent operation of the individual elements, was elaborated. The functions of these modules, with reference to selected physical exercises, were described in the paper.
8
Content available remote Effect of fluorides on bioactivity of titania nanotubes in SBF solution – by EIS studies
Krasicka-Cydzik E., Białas-Heltowski K., Głazowska I., Klekiel T., Kaczmarek A.
Archives of Materials Science and Engineering
|
2011
|
Vol. 51, nr 1
33-39
EN
Purpose: The influence of fluorides concentration in anodizing electrolyte on deposition of calcium phosphates Ca-O-P on titania nanotubes immersed in simulated body fluid (SBF) has been examined. Design/methodology/approach: The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used to monitor the process of deposition of calcium phosphates on titanium foils covered with titania nanotubes formed by anodizing in 1 M H3PO4 with various amounts of fluorides ranging from 0.2 wt% to 0.4 wt%. The changes in impedance characteristics combined with results of SEM and EDS analyses were used to evaluate the bioactivity of nanotubes in SBF and find out the relation between the morphology of deposits and the concentration of fluorides in the anodizing electrolyte. Findings: The obtained results confirmed that titania nanotubes strongly favour the deposition of calcium phosphates (HAp) during the first 24 hours. However, the behavior of titania nanotubes formed in the electrolytes of various fluoride content differ afterwards when immersed longer in SBF solution. Particularly, contrary to other samples, the amount of deposits on nanotubes formed in 1 M H3PO4+0.30% wt. HF decreases significantly about 72 hours after immersing and these observations are recorded by both the SEM/EDS examination and XPS results. The corresponding changes in impedance parameters are noticed. Practical implications: Development of the method to cover titanium implant materials with nanoporous anodic layer, enriched in phosphates and fluorides- both ions highly supporting bioactivity, enables new applications in implantology and biosensing. Originality/value: Bioactivity is highly desirable property of implant materials. The phenomena observed during immersion in SBF solution by the Electrochemical Impedance Spectroscopy are related to the amount of fluorine in titania nanotubes. The explanation of this behavior and its consequence to bioactivity is proposed.
9
Content available Koncepcja urządzenia do rehabilitacji stawu biodrowego
Mackiewicz D., Klekiel T.
Aktualne Problemy Biomechaniki
|
2011
|
z. 5
81--88
PL
Artykuł przedstawia projekt koncepcyjny urządzenia do rehabilitacji stawu biodrowego oraz analizę ruchu układu człowiek-maszyna pod kątem wykonywania wybranych ćwiczeń rehabilitacyjnych. Podstawowym celem stworzenia takiego urządzenia jest kontrola ruchu kończyny podczas ćwiczeń między innymi w zamkniętych łańcuchach izokinetycznych. Koncepcja urządzenia przewiduje kontrolę zarówno położenia jak i sił występujących w kolejnych ogniwach układu co w efekcie, przy odpowiednim sterowaniu, daje możliwość realizacji zarówno ćwiczeń biernych, czynnych jak i czynnych z oporem.
EN
The article presents conceptual design facilities for the rehabilitation of the hip and the analysis of possible exercises to do with it. The primary objective of creating such a device is to control the movement of limbs during exercise, including exercises in isokinetic closed-chain. The concept of the device provides control of both position and forces acting in the downstream system in effect, with proper control, gives the possibility of implementing both passive and active exercises.
10
Content available Application of INA122 amplifier to measure of EMG signals
Andrynowska A., Klekiel T.
Aktualne Problemy Biomechaniki
|
2011
|
z. 5
7--12
EN
In this paper the amplifier to measure electromyographic (EMG) signals was developed. The device to recognize EMG signals was built with the use precision instrumentation amplifier INA122 made by BURR-BROWN Corporation. First, the solution was identified and the gain characteristics prepared. Next, the device was tested by measuring of EMG signals on biceps brachii muscle. Finally, the method of flex muscle identification was proposed.
11
Content available Nanostrukturalna warstwa tlenkowa otrzymywana metodą anodowania na tytanie i jego stopie z niobem
Krasicka-Cydzik E., Głazowska I., Kaczmarek A., Klekiel T., Kowalski K.
Engineering of Biomaterials
|
2009
|
Vol. 12, no. 89-91
105--108
PL
W pracy przedstawiono rezultaty zastosowania metody utleniania elektrochemicznego do formowania warstwy nanorurek na tytanie i jego implantowym stopie z niobem Ti6Al7Nb. Celem prowadzonych badań było porównanie efektów anodowania 2 materiałów implantowych, o zróżnicowanym składzie chemicznym i fazowym, a zwłaszcza stwierdzenie, czy metoda ta pozwala na wprowadzenie fosforanów do nanorurkowej warstwy wierzchniej dla stymulacji osteointegracji. Anodowanie prowadzono w 1M roztworze kwasu fosforowego z dodatkiem 0,4%wt. kwasu fluorowodorowego. Porównanie właściwości warstw nanostrukturalnych na tytanie i jego stopie z niobem oparto na analizie obrazów otrzymanych metodą mikroskopii skaningowej SEM oraz mikroanalizie EDS, a także rezultatach rentgenowskiej analizy spektroskopowej XPS. Podobieństwo i różnice właściwości chemicznych pomiędzy tytanem a niobem znalazło potwierdzenie w morfologii i składzie chemicznym nanorurek powstałych na ich powierzchni, składających się z tlenku tytanu i tlenków metali stopowych tworzących Ti6Al7Nb.
EN
In this work the results of studies on the use of electrochemical oxidation method to form layer of nanotubes on titanium and its Ti6Al7Nb alloy are presented. The aim of the studies was to compare the effect of anodising of 2 implant materials of different chemical and phase composition, and to confirm whether the anodising method allows to introduce phosphates into the nanotubes in order to enhance the osteointegration. Anodising wasperformed in 1M H3PO4solution with the addition of 0.4%wt of HF. The comparison of nanotube layers properties was based on the analysis of SEM images and EDS results, as well as on the results of the XPS examination. The similarities and differences between chemical properties of titanium and niobium were confirmed in morphology and chemical composition of nanotubes made of titania and oxides of alloying elements of Ti6Al7Nb.
12
Content available remote Optimal parameters of method of fundamental solutions for Poisson problems in heat transfer by means of genetic algorithms
Kołodziej J. A., Klekiel T.
Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences
|
2008
|
Vol. 15, No. 2
99-112
EN
This paper describes the application of the method of fundamental solutions to the solution of the boundary value problems of the two-dimensional steady heat transfer with heat sources. For interpolation of an inhomogeneous term in Poisson equation the radial basis functions are used. Three cases of boundary value problems are solved and five cases of radial basis functions are used. For comparison purposes the boundary value problems for which exact solution exists were chosen. Application of method of fundamental solutions with boundary collocation and radial basis function for solution of inhomogeneous boundary value problems introduces some number of parameters related with these tools. For optimal choosing of these parameters the genetic algorithm is used. The results of numerical experiences related to optimal parameters are presented.
13
Content available remote Trefftz method for large deflection of plates with application of evolutionary algorithms
Klekiel T., Kołodziej J. A.
Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences
|
2006
|
Vol. 13, No. 3
407-416
EN
The large deflection of thin plates by means of Berger equation is considered. An iterative solution of Berger equation by the method of fundamental solutions is proposed. In each iterative step the Berger equation can be considered as an inhomogeneous partial differential equation of the fourth order. The inhomogeneous term is interpolated by radial basis functions using thin plate splines. For the optimal choice of parameters of the fundamental solutions method an evolutionary algorithm is used. Numerical results for square plate with simply supported edges are presented to compare the obtained results with previous solutions.
14
Algorytm ewolucyjny w zadaniu optymalnej syntezy mechanizmów dźwigniowych
Rohatyński R., Frąckowiak-Iwanicka Ł., Klekiel T.
Prace Naukowe Instytutu Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej. Konferencje
|
2002
|
Vol. 85, nr 25
309-316
PL
Przedstawiono nową metodę optymalnej syntezy mechanizmów dźwigniowych, wykorzystującą algorytmy ewolucyjne. W porównaniu z dotychczas stosowanymi metodami, zarówno proces rozwiązywania jak też uzyskiwane wyniki wykazują nowe, interesujące cechy. Opisano koncepcję i realizację programu komputerowego. Jako przykład zastosowania pokazano rozwiązanie problemu optymalizacji parametrycznej czworoboku przegubowego realizującego ruch po zadanej trajektorii. Wyniki poddano analizie i sformułowano wnioski na temat przydatności algorytmów ewolucyjnych do rozwiązywania tego typu zadań.
EN
The paper deals with the efficiency of an evolutionary algorithm in parametric optimisation of four-bar linkages. Example of the algorithm application for a mechanism with given five linkage positions has been presented. It has been proved that Evolutionary Algorithm as well as the special software carrying out the optimisation procedure gives useful solutions.
15
Zastosowanie algorytmów ewolucyjnych w doborze elementów katalogowych
Gabryelewicz I., Klekiel T.
Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
|
2001
|
z. 68
307-314
PL
W pracy przedstawiono system komputerowego wspomagania doboru elementów z katalogu. Opisano koncepcję i algorytm realizacji systemu komputerowego. Charakterystyczną cechą systemu jest to, że do procesu wyboru elementów zastosowano algorytm ewolucyjny. System został przetestowany na kilku przykładach, z których jeden przedstawiono w niniejszym artykule.
EN
A computer system for selection of standard elements from catalogues for a given configuration is presented (including its conceptual foundation and structure). A characteristic feature of the system is that the selection is carried out by means of an evolutionary algorithm. The system has been tested on a few examples one of which is described in the paper.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.