Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Biomechanical properties of hip implant with ceramics coating

Vinakurava A., Skrzat A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2016

|

z. 88 [293], nr 1

65--72

EN

In this paper the results of investigations of biomechanical properties of transplantation of hip bone with ceramic coating are present ed. The finite element analysis of the stress-strain state of the femur bone after hip replacement surgery and full recovery period are carried out. A finite element model of the femur bone is obtained on the basis of tomographic data of 36 years old male patient. A transplant stem with ceramic coating based on A400 lateralized specification was analyzed. Stresses in the intact femur and femur after arthroplasty were determined. The effect of the reduction of bone density as the result of removal of normal stresses by an implant were analyzed. The study serves as a biomechanical basis for development of artificial prostheses and for clinical hip joint replacements.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości biomechanicznych przeszczepu kości biodrowej z powłoką ceramiczną. Przeprowadzono analizę metodą elementów skończonych stanu naprężeń i odkształceń kości udowej po zabiegu wymiany stawu biodrowego i po pełnym okresie rekonwalescencji. Model kości udowej wykorzystany do analizy metodą elementów skończonych otrzymano na podstawie danych termograficznych 36-letniego pacjenta. Analizie poddano rdzeń przeszczepu okryty powłoką ceramiczną na podstawie specyfikacji A400. Wyznaczono naprężenia w kości udowej nienaruszonej i po endoprotezoplastyce. Analizowano wpływ zmniejszenia gęstości kości jako wyniku usunięcia naprężeń normalnych przez implant. Badania stanowią podstawę biomechaniczną do opracowywania sztucznych protez stawu biodrowego i klinicznych wymian połączenia biodrowego.

2

Strain-Stress Conditions of Shear Band Formation during CEC Processing on a New MachinewithControl Back-Pressure

Richert J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 2

391-408

EN

The results of experimental investigations of the CEC processes, performed on a new special hydraulic press with control back-pressure, are presented for the first time. Due this very advantageous conditions of plastic deformation very interesting and unique experimental results, enabling accurate determination of the directions of shear bands formation were obtained. It has been observed that after very large plastic deformation of the solution heat-treated 6082 alloy, taking squares in the presence of high hydrostatic pressure, he the surface of the deformed samples an easily noticed relief is formed, resulting from the formation of numerous intersecting shear bands. It has been found that under conditions of hydrodynamic lubrication, all shear bands are formed at the angle of 45° this the extrusion direction and their intersection occurs at the angle of 90°. Such mechanism of shear bands formation allowed determining the true state of strain and stress, occurring in the deformation zone of the CEC processes.

PL

W niniejszej pracy po raz pierwszy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych procesów cyklicznego wyciskania (CWS) przeprowadzonych na nowej, specjalnej prasie hydraulicznej z kontrolowanym przeciwciśnieniem. Dzięki zapewnieniu bardzo korzystnych warunków odkształcania plastycznego uzyskano interesujące i unikalne wyniki badań eksperymentalnych, pozwalające na wyraźne ujawnienie kierunków tworzenia pasm ścinania. Mianowicie stwierdzono, że po bardzo dużych odkształceniach plastycznych przesyconego stopu 6082, realizowanych w obecności wysokiego ciśnienia hydrostatycznego, na powierzchni odkształconych próbek powstaje łatwo zauważalny relief pochodzący od tworzenia się licznych, wzajemnie przecinających się pasm ścinania. Stwierdzono, że w przypadku zastosowania bardzo dobrych warunków smarowania narzędzi, wszystkie pasma ścinania tworzą się pod kątem 45° do kierunku wyciskania, a ich wzajemne przecinanie zachodzi pod kątem 90°. Taki mechanizm tworzenia pasm ścinania pozwolił na określenie rzeczywistego stanu odkształcenia i naprężenia, wystepującego w kotlinie odkształcenia procesów CEC.

3

Analiza warunków odkształcania plastycznego na gorąco i zimno kompozytu aluminiowego ALFA-30

Richert J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2007

|

R. 52, nr 10

616-623

PL

W celu otrzymania wysokojakościowego kompozytu aluminiowego, uzbrojonego znaczną ilością popiołów lotnych, zaproponowano zastosowanie niekonwencjonalnej techniki metalurgii proszków, w której proces spiekania zastąpiono procesem przeróbki plastycznej na gorąco z udziałem wysokiego ciśnienia hydrostatycznego. W warunkach laboratoryjnych do pełnej konsolidacji strukturalnej materiału proszkowego zastosowano najpierw wysokociśnieniowe prasowanie na zimno (3000 MPa), a następnie specjalną metodę ściskania plastycznego sprasowanych proszków na gorąco wewnątrz grubościennego pierścienia wykonanego z duraluminium. Tym sposobem otrzymano kompozyt bez porów wewnętrznych i o maksymalnej gęstości. Na podstawie obliczeń przeprowadzonych z wykorzystaniem danych doświadczalnych stwierdzono, że w celu otrzymania wysokojakościowego kompozytu ALFA-30 (30 % obj. popiołów lotnych) należy po prasowaniu na zimno zastosować proces przeróbki plastycznej na gorąco, który w temperaturze odkształcenia 450 °C i 50 % odkształceniu względnym zapewnia osiągnięcie ciśnienia hydrostatycznego wyższego od 400 MPa. Wykazano, że kompozyt otrzymany zaproponowaną technologią odznacza się znacznymi własnościami plastycznymi i może być kształtowany na zimno, zwłaszcza za pomocą procesów zapewniających podwyższone ciśnienie hydrostatyczne. Stan odkształcenia i naprężenia, występujący we wszystkich badanych procesach przeróbki plastycznej na gorąco i zimno, przedstawiono graficznie za pomocą gwiazd Pełczyńskiego.

EN

In order to obtain high-quality aluminium composite strengthened with considerable amount of fly ashes a nonconventional powder metallurgy technique has been proposed, where the sintering process is replaced by hot plastic working process under high hydrostatic pressure. To ensure full structural consolidation of the powder material in laboratory conditions, the high-pressure (3000 MPa) cold pressing was initially used, which was followed by hot plastic compression of the powders in a thick-walled ring from duralumin, performed by a special method. This enabled preparation of a composite material without internal pores and of high density. Based on the calculations performed with the use of experimental data it was found that the high-quality composite ALFA-30 (30 vol. % of fly ashes) can be obtained if the cold process of pressing is followed by hot plastic working so that at the deformation temperature of 450 °C and at the true strain of 50 % it is possible to reach hydrostatic pressure over 400 MPa. It was also found that the composite material obtained by this technology exhibits good plastic properties and can be cold worked, particularly by means of the processes ensuring elevated hydrostatic pressure. The stress and strain conditions observed during all investigated processes of cold and hold treatment have been illustrated graphically using Pelczynski stars.