Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Jak uzyskać całkowite zwolnienie z akcyzy od energii elektrycznej dla zakładu produkcyjnego?

Skalski K.

Utrzymanie Ruchu

|

2018

|

Nr 3

16--19

PL

W artykule przybliżono, jakie procesy produkcyjne będą uprawnione do uzyskania całkowitego zwolnienia z podatku akcyzowego oraz w jaki sposób takie zwolnienie uzyskać.

2

Adaptive coatings a-C/MoS2

Kot M., Lackner J., Major Ł., Major R., Skalski K., Wiązania G., Zimowski S.

Tribologia

|

2018

|

nr 2

51--56

EN

One of the latest ideas in surface engineering is the deposition of new kinds of coatings, called adaptive or chameleon. Based on literature review, the different mechanisms of the adaption of such coatings depend on the applied ranges of temperature and loads were compared. Moreover, the main directions of development of adaptive coatings were also presented. The paper includes results of single coatings, a-C and MoS2, as well composite coatings, a-C/MoS2, in which the mechanism of adaptation was expected. Indentation tests were carried out to determine nanohardness and elasticity modulus. The adhesion of coatings to steel substrates was studied by scratch testing, and tribological properties were studied using a high-temperature ball-on disc tribometer and tests results conducted at room temperature and at elevated temperatures up to 300°C. Results showed that composite coating, a-C/MoS2, can work over the entire range of temperatures with a low coefficient of friction 0.02–0.1 and wear index of 0.07–0.47•10–6 mm3/Nm. Whereas, a-C and MoS2 coatings exhibited a low coefficient of friction and a high wear resistance at low and high temperatures, respectively.

PL

W pracy przedstawiono nowy kierunek w inżynierii powierzchni tworzenia powłok adaptacyjnych, zwanych także kameleonowymi. Na podstawie analizy literatury zestawiono różne mechanizmy adaptacji powłok, w zależności od zakresu stosowanych temperatur pracy i kierunki rozwoju takich powłok. Przedstawiono także wyniki badań własnych dla powłok pojedynczych a-C i MoS2 i na ich tle wyniki dla powłok a-C/MoS2, w których spodziewano się mechanizmu adaptacji. Przeprowadzono testy indentacyjne, z których wyznaczono ich nanotwardość i moduł sprężystości. Analizowano także adhezję powłok do podłoży stalowych przy użyciu testu zarysowania. Testy tribologiczne przeprowadzono w temperaturze pokojowej oraz w podwyższonej do 300°C. Uzyskane wyniki wykazały, że w odróżnieniu do powłok a-C i MoS2 powłoki a-C/MoS2 mogą pracować w całym zakresie badanych temperatur. Wskazują na to niskie wartości współczynnika tarcia 0,02–0,1 i wskaźnika zużycia 0,07–0,47•10–6 mm3/Nm.

3

Cultural heritage of small cities as a vector of economic development in revitalization programs

Skalski K.

Przestrzeń i Forma

|

2018

|

nr 34

247--264

EN

In view of the rapid growth of mass tourism in Europe, a simultaneous increase should be expected in more sophisticated thematic tourism, the so-called niche tourism, based on the valorisation of various forms of the "Past". The Polish cities of Cittaslow cannot ignore the opportunity offered by this perspective. So how to define specific thematic offers for individual small historic cities, in this case, cities in the national Cittaslow network? The article presents and justifies the proposals based on foreign experience.

PL

Wobec lawinowego wzrostu turystyki masowej w Europie należy przewidywać równoczesny wzrost bardziej wyrafinowanej turystyki tematycznej, tzw. turystyki niszowej, opartej na waloryzacji różnych form „Przeszłości”. Polskie miasta Cittaslow nie mogą pominąć szansy jaką oferuje ta perspektywa. Jak więc definiować specyficzne oferty tematyczne dla poszczególnych małych miast historycznych, w tym przypadku, miast w krajowej sieci Cittaslow? Artykuł przedstawia i uzasadnia propozycje na podstawie doświadczeń zagranicznych.

4

Struktura i porowatość rusztowań tytanowych wytwarzanych przez selektywne laserowe stapianie

Skalski K., Makuch A., Wysocki B., Jankowski K., Święszkowski W.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 1

32--42

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych i numerycznych tytanowych rusztowań do hodowli komórkowych. W badaniach strukturalnych z wykorzystaniem mikroskopii skaningowej analizowano wpływ technologii przyrostowej i parametrów procesu technologicznego na kształt i wielkość projektowanych porów. Zaprojektowane konstrukcje o różnej wielkości i kształcie porów zweryfikowano pod kątem wytrzymałości przez symulacje numeryczne metodą elementów skończonych (MES).

EN

The article presents the results of experimental and numerical studies of titanium scaffolds for cell cultures. In structural studies using scanning microscopy, the influence of incremental technology and technological process parameters on the shape and the size of the designed pores was analyzed. The designed constructions of various sizes and pore shapes were verified for strength using numerical simulations by the finite element method (FEM).

5

Nieliniowo lepkosprężyste równanie konstytutywne gąbczastej tkanki kostnej i identyfikacja stałych materiałowych

Pawlikowski M., Jankowski K., Kokot G., Skalski K., Makuch A.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 1

12--17

PL

W pracy sformułowano nowe równanie konstytutywne dla gąbczastej tkanki kostnej człowieka. Zapostulowano funkcję energii odkształcenia, która opisuje sprężystą odpowiedź tkanki na obciążenie. W modelu konstytutywnym uwzględniono także nieliniową lepkosprężystość. Stałe materiałowe w równaniu konstytutywnym zidentyfikowano na podstawie wyników testów relaksacji naprężeń i monotonicznego ściskania metodą dopasowania krzywych. Wykorzystano tutaj algorytm Levenberga-Marquardta metody najmniejszych kwadratów. Na podstawie testów relaksacji zidentyfikowano wartości czasów relaksacji, natomiast na podstawie testów monotonicznego ściskania określono stałe sprężyste i lepkosprężyste. Testy były wykonane w temperaturze pokojowej na prostopadłościennych próbkach kości gąbczastej uzyskanych z główek kości udowej podczas operacji wszczepienia endoprotezy stawu biodrowego.

EN

In the paper a new constitutive equation for human cancellous bone tissue was formulated. A strain energy function was postulate, which describes the elastic response of the tissue to the load. The nonlinear viscoelasticity was also taken into account in the constitutive model. The material constants in the constitutive equation were identified on the basis of the results of stress relaxation tests and monotonic compression tests using the curve fitting method. The Levenberg-Marquardt algorithm of the least square method was used here. On the basis of the relaxation tests, the values of relaxation times were identified, while the elastic and viscoelastic constants were determined on the basis of monotonic compression tests. The tests were performed at room temperature. On the cuboidal samples of cancellous bone obtained from femoral heads during the surgeries of hip joint prosthesis implantation.

6

Badanie kompozytów polimerowych z grafenem i ceramiką metodą DSI

Makuch A., Trzaska M., Skalski K.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 7

1567--1571

PL

Przedstawiono metodykę wytwarzania kompozytów polimerowych z grafenem i ceramiką jako fazą dyspersyjną. Przeprowadzone badania pozwoliły na otrzymanie nowych kompozytów z osnową poliamidową (PA) i fazą dyspersyjną: ceramika (Al₂O₃), grafen (Gn) oraz kompozyt hybrydowy PA-Gn-Al₂O₃. Wyjściowe materiały były konsolidowane termicznie w temperaturze zbliżonej do temperatury topnienia osnowy polimerowej. Przeprowadzono charakterystykę struktury składników oraz wytworzonych materiałów kompozytowych. Właściwości mechaniczne badano na poziomie mikrostrukturalnym metodą DSI. Oceniano moduł sprężystości i mikrotwardość oraz pracę odkształcenia sprężystego, niesprężystego i całkowitą. Przeprowadzone badania wykazały większą o 62% mikrotwardość i prawie dwukrotne zwiększenie elastyczności kompozytów z udziałem 1% mas. grafenu w stosunku do polimeru. Kompozyt PA-Gn charakteryzował się też najmniejszą spośród badanych materiałów pracą odkształcenia niesprężystego w procesie obciążania. Badania wskazują, że metoda indentacji jest efektywna w ocenie właściwości kompozytów.

EN

Al₂O₃ and graphene (1% by mass) and their mixts. were added sep. to powdered polyamide and then heated at 180°C under load 60 kN. Modulus of elasticity, microhardness, elastic, non-elastic and total work deformation of the composites as well as of polyamide matrix were detd. by using depth indentation method. The composite with graphene showed the best mech. properties.

7

Zmiany mikrostruktury i charakterystyk naprężeniowo-odkształceniowych kości gąbczastej pozyskiwanej w zabiegach alloplastyki

Jankowski K., Pawlikowski M., Makuch A., Skalski K., Kokot G., Szlązak K.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 3

38--45

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zmian zachodzących w porowatej strukturze ludzkiej kości gąbczastej poddanej obciążeniom ściskającym. Do oceny zmian wykorzystano maszynę wytrzymałościową MTS Bionix oraz mikrotomograf SkyScan. Dzięki wykonywaniu projekcji mikrotomograficznych przed próbą ściskania kości i po niej zarejestrowano nie tylko charakterystyki naprężeniowo-odkształceniowe i zmianę sztywności kości, ale również ewolucję mikrostruktury (zmianę geometrii porów, przesunięcia, rotację, odkształcenia i pękanie beleczek kostnych), co w dalszych badaniach pozwoli dokładniej opisać mechanizmy odkształceń biologicznych materiałów porowatych.

EN

The paper presents the results of studies on the changes of the porous structure of human cancellous bone obtained in the arthroplasty surgery of the pathologically altered hip joints. The MTS Bionix testing machine and SkyScan Micro tomograph were used in the assessment. By performing a microtomographic projection before attempting to compress the bone and afterwards not only were the stress-strain characteristics and change in stiffness of the bone recorded, but also the evolution of the microstructure (change in pore geometry, displacement, rotation, deformation and fracture of bone beams). This in further research will allow to more accurately describe mechanisms of biological deformation of porous materials.

8

Wstępne badania zmian własności mechanicznych kości gąbczastej z wykorzystaniem cyfrowej korelacji obrazu (DIC)

Bańczerowski J., Makuch A., Kwiatkowski K., Skalski K.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 1

68--75

PL

Praca dotyczy testowych badań gąbczastej tkanki kostnej, uzyskanej z resekowanej główki kości udowej, przeprowadzonych za pomocą metody cyfrowej korelacji obrazu (ang. Digital Image Correlation) - DIC. Za pomocą aparatury DIC O-400 zarejestrowano zmiany w odkształceniach próbki podczas ściskania na maszynie wytrzymałościowej. Uzyskany wykres naprężeni e-odkształcenie zestawiono z obrazami uzyskanymi za pomocą DIC i na lej podstawie oceniono użyteczność tej metody badawczej.

EN

This work concerns test studies of a cancellous bone tissue resected from a femoral head, conducted using the method o of digital image correlation (DIC). The strain changes of the sample were registered during a compression test on a strength test machine by means of the DIC Q-400 apparatus. The resulting stress-strain graph was compared with the images obtained by means of DIC and on this basis the utility of this test method was assessed.

9

Badanie wpływu kulowania na właściwości mechaniczne kompozytu polimer-grafen

Makuch A., Mońka G., Grzelak K., Trzaska M., Skalski K., Torzewski J.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 4

19--27

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wpływu parametrów kulowania kompozytu poliamid-grafen (1% wag.) wytwarzanego w technice szybkiego prototypowania – Selective Laser Sintering – na właściwości mechaniczne warstwy wierzchniej materiału kompozytowego na poziomie mikrostrukturalnym. Ich oceny dokonywano metodą nanoindentacji. W przeprowadzonym eksperymencie stosowano różne wielkości śrutu (0,4; 0,8 i 1,2 mm), ciśnienia powietrza (0,1; 0,25 i 0,35 MPa), a także czasy śrutowania (180 i 240 s). Badania prowadzono przy stałej odległości dyszy od powierzchni. Dzięki przeprowadzeniu procesu kulowania śrutem o średnicy 0,4 mm przy ciśnieniu p = 0,35 MPa przez 180 s uzyskano największą poprawę twardości w stosunku do materiału tylko po procesie selektywnego spiekania laserowego.

EN

The article presents the results of the experimental studies concerning the effect of the shot peening parameters of the polyamide-graphene composite (1% by weight), manufactured by the rapid prototyping technique – Selective Laser Sintering – on the mechanical properties of the top layer of the composite material at the level of microstructure. Their evaluation was carried out using the nanoindentation method. In the experiment, different shot sizes (0.4, 0.8 and 1.2 mm), air pressure (0.1, 0.25 and 0.35 MPa) and also shot peening times (180 and 240 s) were used. The tests were carried out at a constant nozzle distance from the surface. Due to conducting the process of shot peening with the 0.4 mm-diameter shot, at the pressure p = 0.35 MPa, for 180 s, the greatest improvement of hardness in relation to the material was obtained only after the process of selective laser sintering.

10

Analysis of mechanical state equations and plans for experiments in the plastometric research of titanium

Bańczerowski J., Jeleńkowski J., Skalski K.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 2

27--32

PL

Celem pracy było ustalenie przydatności równań stanu mechanicznego przy doborze warunków przeróbki plastycznej tytanu (Ti)typu Grade 4 metodą Gleeble. Poszukiwano takich parametrów obróbki jak: prędkość odkształcania ( ), zakres odkształcenia (ε), temperatura (T) oraz naprężenie (σ), które skutkują rozdrobnieniem ziarna i jego umocnieniem. Eksperyment plastometryczny został zweryfikowany empirycznymi równaniami stanu mechanicznego Dorna oraz Sellarsa-Tegartta. Określone w badaniach parametry procesu pozwolą na opracowanie innowacyjnej technologii z zaadaptowaniem jej potencjalnie do praktyki przemysłowej.

EN

he purpose of this work was to determine the suitability of mechanical state equations for the selection of plastic processing conditions of Grade 4 titanium (Ti) by Gleeble method. The process parameters such as: strain rate ( ), strain (ε), temperature (T) and stress (σ), which result in the fragmentation of grain and its strengthening, were looked for. The plastometric experiment was verified by Dorn and Sellars-Tegartt mechanical state equations. The process parameters identified in the research will allow for the development of an innovative technology with its potential adaptation to industrial practice.

11

Analiza obliczeń statystycznych czynników decydujących o postępach fizjoterapii w złamaniach krętarzowych

Skowronek R., Zawora J., Kwiatkowski K., Skalski K.

Inżynieria Powierzchni

|

2017

|

nr 4

3--10

PL

Planowanie zabiegów fizjoterapeutycznych po operacyjnym leczeniu złamań krętarzowych kości udowej jest ważnym elementem postępowania pooperacyjnego. Wynika to z charakteru złamania oraz częstotliwości jego występowania. Analiza statystyczna, w której weryfikacji poddane są różne zmienne, skale i testy oceny pooperacyjnej, pozwala na opracowanie nowych, skorelowanych i innowacyjnych zabiegów rehabilitacji. W badaniach statystycznych analizie poddano trzy grupy chorych o znacznej liczebności. W przykładowej analizie wariancji zaprezentowano obliczenia dla chorych z demencją. Ważną czynnością było opracowanie macierzy pomiarów (doświadczeń) oraz określenie korelacji między zmiennymi tej macierzy. Analizę wariancji uzupełniono o interpretację wyników testów/skal, które wskazały na ich efektywność Przedyskutowano korelację między zmiennymi niezależnymi, skalami i testami, wskazując na wysokie współczynniki korelacji: dla skali Parkera oraz skali zależności od pomocy przy chodzeniu i poziomu mobilności (r = 0,92746) oraz skali HHS i testu Trendelenburga (r = 0,87094).

EN

Planning physiotherapeutic procedures after surgical treatment of trochanteric fractures of a femoral bone is an important part of a postoperative management. This is due to the nature of the fracture and the frequency of its occurrence. Statistical analysis, in which various variables, scales and post-operative assessment tests are verified, allows the development of new, correlated and innovative rehabilitation procedures. Three groups of a significant number of patients were analyzed in statistical studies. In the exemplary variance analysis, the calculations for patients with dementia were presented. An important task was to develop a matrix of measurements (experiments) and to determine the correlation among the variables of this matrix. The variance analysis was supplemented with the interpretation of the results of tests/scales that indicated their effectiveness. The correlation between independent variables, scales and tests was discussed, indicating high correlation coefficients: for Parker’s scale and for t he scale of dependence on a walking aid and a mobility level (r = 0.92746) and also for the HHS scale and Trendelenburg’s test (r = 0.87094).

12

Stress–strain characteristic of human trabecular bone based on depth sensing indentation measurements

Pawlikowski M., Skalski K., Bańczerowski J., Makuch A., Jankowski K.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2017

|

Vol. 37, no. 2

271--280

EN

In the paper a relation between stress and strain for trabecular bone is presented. The relation is based on the results of depth sensing indentation (DSI) tests which were performed with a spherical indenter. The DSI technique allowed also to determine three measures of hardness, i.e. Martens hardness (HM), nanohardness (HIT), Vickers hardness (HV) and Young modulus EIT of the trabecular bone tissue. The bone samples were harvested from human femoral heads during orthopaedical procedures of hip joint implantation. In the research the Hertzian approach is undertaken. The constitutive relation is then formulated in the elastic domain. The values of hardness and the Young modulus obtained from the DSI tests are in good agreement with those found in literature. The stress–strain relation is formulated to implement it in the future in finite element analyses of trabecular bone. Such simulations allow to take into account the microstructural mechanical proper- ties of the trabecular tissue as well as remodelling phenomenon. This will make it possible to analyse the stress and strain states in bone for engineering and medical purposes.

13

Digital Image Correlation and nanoindentation in evaluation of material parameters of cancellous bone microstructure

Kokot G., Skalski K., Makuch A., Ogierman W.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2017

|

Vol. 83, nr 1

10--16

EN

Purpose: Purpose of this paper is to present the possibilities of the application of the two methods: Digital Image Correlation and nanoindentation in porous bone tissues testing. Firstly, as a tool in the evaluation process of material parameters for porous microstructures, such as bone tissues or other foams and, secondly, as validation and verification tools for finite element analysis of bone or foams structures. Those methods are helpful when the high accuracy of the mechanical parameters of porous microstructures is required. Design/methodology/approach: Two methods: Digital Image Correlation (DIC) and nanoindentation are used as an efficient approach in the evaluation process of material parameters or constitutive relationship of porous structures like bone tissues. Digital image correlation enlarges the accuracy of classical mechanical tests and the nanoindentation allows to look inside the microstructure. Findings: The proposed methods were found to be effective in experimental testing and material parameters evaluation process of some special materials. Among them are porous structures, such as bone tissue. Additionally, the DIC is an excellent tool for finite element model validation and results verification. Practical implications: The presented method based on the combination of the Digital Image Correlation and nanoindentation presents new possibilities in material testing fields, material behavior and parameters evaluation. They have great advantages, among others, in the field of testing of porous bone structure or determining the mechanical parameters of bone tissue. Originality/value: The paper presents methods for testing the complicated porous bone structures: evaluating mechanical behavior of the whole structure and evaluating mechanical properties of the single element of the structure. The mechanical parameters of human cancellous bone structures are presented as the preliminary research results.

14

Ograniczenia w poborze i dostarczaniu energii. Jak powinien postępować odbiorca energii?

Skalski K., Żurowska M.

Utrzymanie Ruchu

|

2016

|

Nr 3

13--14

PL

Zeszłoroczne ograniczenia w poborze i dostarczaniu energii odbiły się czkawką wśród dużych przedsiębiorców, mimo że premier Ewa Kopacz zapowiadała, że nie wpłyną negatywnie na produkcję. Jakie były ich przyczyny, czy wszystko przebiegło zgodnie z prawem i jak przygotować się przed kolejnymi falami upałów, na które jesteśmy narażeni każdego lata?

15

Konsekwencje oraz możliwości nowej ustawy o efektywności energetycznej dla odbiorców końcowych

Skalski K.

Utrzymanie Ruchu

|

2016

|

Nr 4

17--18

PL

Nowa ustawa o efektywności energetycznej z 20 maja 2016 r. weszła w życie 1 października 2016 r., wprowadzając szereg zmian w dotychczasowym systemie efektywności energetycznej. Część tych zmian może mieć wpływ na koszty energii elektrycznej oraz gazu dla odbiorców końcowych. Dodatkowo nowa ustawa o efektywności energetycznej zmienia obecny system uzyskiwania wsparcia na projekty efektywności energetycznej. W niniejszym artykule skupimy się na jej najważniejszych aspektach mających wpływ na odbiorców końcowych.

16

Graphene as the Disperse Phase in the Polyamide Matrix

Makuch A., Bajkowski M., Trzaska M., Skalski K.

Machine Dynamics Research

|

2016

|

Vol. 40, No. 2

89--100

EN

This paper presents the results of investigations into the development of a new composite material with polyamide matrix and multilayer graphene as the disperse phase. Consolidation of the new material was preceded by the selection of appropriate parameters of the proces of preparation of powders (elements of composite material). Mechanical and structural properties of the new composite in form of PA-G strips were assessed at the microstructural level using nanoindentation test, optical techniques (3D microscope), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results of the tests showed that adopted technologies of production allow to obtain material with improved mechanical properties and homogeneous deployment of strengthening phase in the soft polyamide matrix. These features allow to apply new material in special constructions, especially in regard to load-bearing elements of small arms, butt and additional equipment.

17

The process of design and manufacturing of titanium scaffolds in the SLM technology for tissue engineering

Makuch A., Wysocki B., Jankowski K., Święszkowski W., Skalski K.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

Nr 4

45--57

PL

W pracy przedstawiono proces projektowania i wytwarzania rusztowań tytanowych technologią selektywnego stapiania laserowego pod hodowle chondrocytów na potrzeby chirurgii rekonstrukcyjnej. Przy wykorzystaniu technik CAD opracowano 4 warianty modeli geometrycznych zróżnicowane kształtowo (2 siatkowe o wymiarach porów 450 µm i 600 µm oraz 2 heksagonalne o porach w kształcie sześciokąta wpisanego w okrąg o średnicy 1097 µm i 1386 µm). Każdy z nich został wykonany w technologii selektywnego stapiania laserowego z proszku tytanu Grade 4 przy większej (40 W) i mniejszej mocy lasera (35 W), a następnie poddany procesowi polerowania chemicznego. Przy wykorzystaniu badań makro- i mikroskopowych zweryfikowano dokładność wymiarową i jakość powierzchni wykonanych prototypów rusztowań, co pozwoliło wskazać najkorzystniejsze parametry procesu wytwarzania rusztowań tytanowych wiernie odwzorowujących modele CAD.

EN

The paper presents the process of design and 3D printing of titanium scaffolds for the culture of chondrocytes for the purpose of reconstructive surgery. Using CAD techniques, 4 variants of geometric models were developed which were diversified in internal architecture (2 net-like ones with the pore size of 450 μm and 600 μm, and 2 hexagonal ones with the pores in the shape of a hexagon inscribed in a circle with a diameter of 1097 μm and 1386 μm). Each of them was made in the technology of selective laser melting of titanium powder Grade 4 with larger (40 W) and smaller (35 W) laser power, and then subjected to the process of chemical polishing. Dimensional accuracy and surface quality of the produced prototypes of scaffolds were verified macro- and microscopically. The studies allowed to identify optimal process parameters for the manufacturing titanium scaffolds with the best representation of the CAD geometrical models.

18

Geometrie modelling of bone structures using computed microtomography

Jankowski K., Kokot G., Skalski K., Makuch A., Pawlikowski M.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

nr 3

17--24

EN

The article presents the algorithm for geometric modelling of bone structures. The images obtained during a microtomography test (fiCT) and the specialist engineering software allow to make 3D models of these structures and their application in further studies using the finite element method. Conducting the appropriate treatment of the derived models it is possible to improve the quality of the finite element mesh and to reduce the number of elements of which it is composed. This simplifies and accelerates the further numerical analysis conducted on bone models.

PL

Artykuł przedstawia algorytm postępowania przy modelowaniu geometrycznym struktur kostnych. Obrazy uzyskane podczas badania mikrotomografem oraz specjalistyczne oprogramowanie inżynierskie umożliwiają wykonywanie modeli 3D tychże struktur oraz wykorzystanie ich w dalszych badaniach z użyciem metody elementów skończonych. Przeprowadzając odpowiednią obróbkę uzyskanych modeli możliwa jest poprawa jakości siatki elementów skończonych oraz zmniejszenie liczby elementów, z których się składa. Ułatwia to i przyśpiesza dalszą analizę numeryczną prowadzoną na modelach kości.

19

Effect of selective laser melting technology on the tribological properties of the prototype of intervertebral disc endoprothesis

Mróz A., Wiśniewski T., Skalski K.

Inżynieria Powierzchni

|

2016

|

nr 2

24--30

PL

Podjęto pracę nad zaprojektowaniem nowej konstrukcji endoprotezy krążka międzykręgowego odcinka lędźwiowego kręgosłupa, której komponenty metalowe wykonano ze stopu CoCrMo przy zastosowaniu technologii selektywnego topienia laserowego (SLM). Do badań porównawczych zostały wytworzone endoprotezy metodą obróbki skrawaniem z zastosowaniem obrabiarek sterowanych numerycznie (CNC). Wykonane prototypy poddano testom tribologicznym z wykorzystaniem symulatora kręgosłupa SBT-03.1. Celem pracy było określenie potencjału technologii SLM w procesie wytwarzania elementów endoprotez krążka międzykręgowego oraz określenie wpływu tej technologii na opory tarcia oraz ilość generowanych produktów zużycia.

EN

Work on the design of a new construction of intervertebral disc prosthesis of the lumbar spine has been started; the metal components of this endoprosthesis have been manufactured of CoCrMo alloy using the technology of selective laser melting (SLM). For comparative studies, the endoprostheses have been manufactured by machining with the use of numerically controlled machine tools (CNC). The fabricated prototypes have undergone the tribological tests using the SBT-03.1 spine simulator. The aim of the study was to determine the potential of SLM technology in the fabrication process of the elements of intervertebral disc endoprosthesis and to determine the impact of this technology on friction resistance and the amount of generated wear debris.

20

Measurement of mechanical properties of a bone tissue at a microstructural level by using DSI (Depth Sensing Indentation) method

Pokorska I., Skalski K., Makuch A., Pawlikowski M.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 1

68--74

EN

Research of tissue structures at a micro-structural level belongs to the contemporary research in Biomechanics. In the paper a theoretical analysis from Oliver-Pharr’s perspective was presented forming the basis for the measurement methods of bone tissue mechanical properties such as hardness and elasticity modulus. The aim of the study was to emphasize the fundamental assumptions in the analysis which lead to the diversified notions of hardness called technical and normal ones. In the experimental part of the paper, using appropriately prepared trabecular and cortical bone tissues, the measurements of the depth of the indenter penetrating with the applied loadings were made. They enable particularly to determine the elasticity modulus. The aim of this research was the assessment of the material properties of bone structures, having in mind the energetic aspects of the curve (indenter loading-depth) obtained in the cycle: non-elastic (plastic, viscoelastic …) loading and elastic unloading.

PL

Badania struktur tkankowych na poziomie mikrostrukturalnym należą do wspołczesnych w Biomechanice. W pracy przedstawiono analizę teoretyczną w ujęciu Olivera-Pharra leżącą u podstaw metod pomiarów własności mechanicznych tkanek kostnych takich jak twardość oraz moduł sprężystości. Celem opracowania było uwypuklenie podstawowych założeń w analizie, które prowadzą do zróżnicowanych pojęć twardości zwanych techniczną i normalną. W części eksperymentalnej pracy przeprowadzono, na stosownie przygotowanych tkankach kości gąbczastej i zbitej, pomiary głębokości zagłębiania wgłębnika przy zadanych obciążeniach. Umożliwiają one w szczególności określenie modułu sprężystości. Celem tych badań była ocena własności materiałowych struktur kostnych z uwagi na energetyczne aspekty krzywej (obciążenie-głębokość wgłębnika) otrzymanej w cyklu: obciążenie niesprężyste (plastyczne, lepko-sprężyste…) i odciążenie sprężyste.