Celem prowadzonych badań było określenie własności wytrzymałościowych wieprzowych i wołowych kości udowych. Wartości te są niezbędne w numerycznych i doświadczalnych analizach układu kość - implant, które przeprowadza się podczas projektowania ich nowych postaci konstrukcyjnych. W ostatnich latach implanty stosowane są do leczenia złamań kości nie tylko u ludzi, ale coraz częściej u zwierząt. Dlatego też wiedza dotycząca własności wytrzymałościowych kości umożliwia optymalny dobór własności biomateriału metalowego oraz implantu w celu zapewnienia prawidłowej stabilizacji zrostu kostnego. W warunkach fizjologicznych na kości udowe najczęściej działają siły ściskające i zginające, z tego względu w pracy przedstawiono wyniki jednoosiowej próby ściskania i trójpunktowego zginania próbek pobranych z kości o różnej wilgotności. Do badań wytypowano 3 grupy próbek: I - próbki świeże, II - próbki suszone przez 24 dni i III - próbki suszone przez 30 dni. W wyniku przeprowadzonych prób wyznaczono wartości modułu Younga, wytrzymałości na ściskanie i zginanie próbek ze wszystkich grup badawczych. Na podstawie uzyskanych wyników i analiz literaturowych stwierdzono, że największymi wartościami własności wytrzymałościowych charakteryzują się kości zwierząt o większej masie. Dla zwierząt o kościach długich mniejszych można więc zastosować implant o mniejszym umocnieniu, a tym samym mniejszej sztywności. Przeprowadzone badania stanowią pierwszy etap analiz i w dalszym etapie zostaną uzupełnione i rozszerzone o kolejne badania wytrzymałościowe w tym twardości próbek po kontrolowanym sposobie i czasie suszenia.
EN
The aim of this study was to determine the mechanical properties of pig and ox femoral bones. Those values are necessary for numerical and experimental analyses of the bone-implant system, conducted during designing new structural solutions for the system. In recent years implants have been used not only to treat bone fractures in humans, but also, increasingly often, in animals. Therefore, knowledge of mechanical properties of bones allows for optimal selection of the metallic biomaterial and the implant properties in order to provide adequate stabilisation for the bone union. In physiological conditions, femoral bones are usually subjected to compressive and bending forces, therefore, the paper presents the results of a uniaxial compressive test and a three-point bending test on the samples obtained from bones with different moisture content. Three groups of samples were selected for the research: I - fresh samples, II - samples dried for 24 days and III - samples dried for 30 days. as a result of the tests conducted, Young's modulus values were determined, as well as ultimate compressive strength and bending strength for the samples from all the groups tested. On the basis of the results and literature data it was concluded that the highest values of mechanical properties are revealed in the bones of animals with higher mass. For animals with smaller long bones an implant with less reinforcement, therefore less rigid, can be used. The tests conducted constitute the first stage of analysis, and at future stages they will be supplemented with and extended by further tests on the mechanical properties, including hardness of the samples after drying with the use of a controlled method and time.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Głównym celem niniejszej publikacji jest przedstawienie Czytelnikom kwartalnika "Geoturystyka" terenów południowego Uralu, jego położenia geograficznego i różnorodnych, bogatych złóż surowców mineralnych. Ponadto Autorzy zaprezentowali w sposób szczegółowy, rejon Kargały, gdzie trwają obecnie intensywne prace archeologiczne na terenie prehistorycznego ośrodka wydobycia i przerobu rud miedzi. Z zalanych wyrobisk prakopalń miedzi wydobyte zostały zmineralizowane kości zwierzęce. Autorzy artykułu przeprowadzili badania mineralogiczne wydobytych fragmentów kostnych, poddawanych przez tysiące lat mineralizacji związkami miedzi. Wspomniany materiał kostny należy do grupy materiałów kruchych, charakteryzujących się zmiennymi parametrami fizyko-mechanicznymi. Zdaniem Autorów teren południowego Uralu jest miejscem atrakcyjnym pod względem geoturystycznym i edukacyjnym, a także może przyczynić się do promocji nauk geologiczno-górniczo-archeologicznych.
EN
The main aim of this paper is to present to the Readers the southern part of the Ural Mts. including geography, geology and abundatn mineral deposits. Moreover, the authors describe poorly known, ancient copper mining and processing centers in the vicinity of Kargaly, where intensive archaeological excavations are recently carried on. In old, watered copper mines the animal bones mineralized with copper compounds were encountered. Samples were examinated in the laboratories of the AGH- University of Science and Technology in Kraków. It was found that bones have been mineralized with copper solutions for thousands of years. Bones belong to fragile materials. A long-lasting mineralization resulted in a noticeable changes in physico-mechanical parameters The Southern Ural Mts., including the area of Kargaly can be an interesting region for geotourists and for any other persons who would like to gain knowledge on geology, mining engineering and/or archeology.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.