Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A proposition of the computational model for the dynamic analysis of stress and strain distribution in the hip joint

Sobieszczyk S., Wojnicz W., Nowak B., Wittbrodt E.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 26

333-338

EN

In this paper the model for the dynamic analysis of stress and strain distribution in chosen parts of the hip joint, especially of the femur, under changing forces of muscles and given external loadings was presented. The femur and the implanted femur, which is femur - cement - implant structure, was taken into account. The geometry modification around the thigh bone and the implant enables to estimate a sensitivity of the proposed model. A solution of the dynamics task will allow to explain reasons of bone and implant damages caused by certain types of movements from a point of view of bone tissue strength criterion and materials used for the alloplasty. Some problems concerning a creation of numerical femur models in computational environments using MES techniques are discussed. The modelling of "flexion - extension" and "abduction - adduction" movements in the hip joint under an influence of muscles and given external loadings are described. A stress and strain distribution of chosen hip joint parts, as functions of time, can be achieved from the forward and inverse dynamics task solution. The possibility of forward dynamics task solution allows in future the learning method development of new movements by lower extremity and the way of muscles controlling. Moreover, analysis of exercises usually carried out during rehabilitation can be very helpful in identifying activities with possibly hazardous musculoskeletal loading and thus improve the outcome of rehabilitation after the hip joint alloplasty.

2

Optymalizacja dynamiczna w identyfikacji sił mięśniowych podczas chodu

Michnik R.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2002

|

z. 19

105-110

PL

W pracy opracowano model matematyczny opisujący ruch oraz mechanizmy sterowania ruchem ciała człowieka podczas realizowania podstawowych form lokomocji. Ciało człowieka zamodelowano jako układ siedmiu członów sztywnych, połączonych przegubowo stawami i poruszających się ruchem płaskim. Opracowany model matematyczny układu szkieletowo-mięśniowego ciała składa się z trzech podstawowych elementów: modelu układu szkieletowego, modelu kontaktu stopy z podłożem, modelu mięśni. W procesie identyfikacji sformułowano zadanie optymalizacji dynamicznej, które rozwiązano za pomocą algorytmów genetycznych.

EN

A model describing movement and systems of control of this movement is presented in this paper. The human body is modelled as a system of seven rigid segments connected with each other by joints and moves in one plane. The mathematical model of human body consists of three elements: model of skeletal system, model of ground reactions and model of muscles. The human body is modelled as a system of seven rigid segments connected with each other by joints and moves in one plane. The optimisation task was formulated in the identification process and solved with the help of genetic algorithms.

3

Symulacja numeryczna ruchu kończyn dolnych człowieka

Świtoński E., Tejszerska D., Gzik M., Michnik R.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

1998

|

z. 8

81-86

PL

Symulacja numeryczna ruchu człowieka stanowi ważną metodę badań przy określaniu obciążeń stawów, postaci funkcji opisujących sterowanie mięśni, a także cech konstrukcyjnych protez mechanicznych. W pracy sformułowano model ruchu płaskiego kończyn dolnych wraz z korpusem traktowanych jako człony sztywne połączone obrotowo stawami. W modelu uwzględniono siły ciężkości i bezwładności, sprężyste i cierne warunki kontaktu nóg z podłożem, opory ruchu i sprężyste ograniczenia obrotu w stawach oraz rozmieszczenie i kierunki skurczowego oddziaływania poszczególnych mięśni. Przedstawiono wstępną fazę symulacji ruchu przy założonym przebiegu sił mięśniowych.

EN

Numerical simulation of human motion is a very important method for estimation of loads of joints, form of function describing muscles control and design features of mobile prostheses. A model of plane motion of lower limbs with a trunk is presented in the paper. The model consists of rigid bodies conected by revolute joints. The model considers gravity and inertial forces, flexible and frictional contact between legs and ground, motion resistance, flexible constraints of revolution in joints as well as placement and direction of particular muscles shrinkage reactions. The preliminary phase of motion simulation for assumed muscles forces is presented.