Publication detail
Contact analyses via FEM and their aplication in biomechanics
VAVERKA, M. VRBKA, M.
Czech title
Řešení kontaktních úloh pomocí MKP a jejich aplikace v biomechanice
English title
Contact analyses via FEM and their aplication in biomechanics
Type
conference paper
Language
cs
Original abstract
Převážná většina biomechanických problémů zahrnuje řešení kontaktní úlohy. V našem případě se jedná o kyčelní spojení, kde je modelován kontakt mezi hlavicí femuru a jamkou kloubu. Řešení kontaktních úloh v MKP výpočtovém systému je složité. Pro věrohod-nější výsledky je nutné otestovat vlastnosti a chování kontaktních prvků, které nabízí ANSYS 5.7. K tomuto účelu byly řešeny tyto elementární úlohy: kontakt koule – rovinná podložka, koule – koule, válec – válec a koule – kulová jamka. Výsledky numerického řešení byly srovná-vány s analytickým řešením. Závěry byly využity pro doladění modelu kyčelního kloubu.
Czech abstract
Převážná většina biomechanických problémů zahrnuje řešení kontaktní úlohy. V našem případě se jedná o kyčelní spojení, kde je modelován kontakt mezi hlavicí femuru a jamkou kloubu. Řešení kontaktních úloh v MKP výpočtovém systému je složité. Pro věrohod-nější výsledky je nutné otestovat vlastnosti a chování kontaktních prvků, které nabízí ANSYS 5.7. K tomuto účelu byly řešeny tyto elementární úlohy: kontakt koule – rovinná podložka, koule – koule, válec – válec a koule – kulová jamka. Výsledky numerického řešení byly srovná-vány s analytickým řešením. Závěry byly využity pro doladění modelu kyčelního kloubu.
English abstract
Most of the analyses in biomechanics include solution to the contact problems. In our case it is the hip joint, where the contact between the femoral head and the acetabulum is modelled. Solution to the contact problem using the FEM-computational system is difficult. In order to achieve credible results, it is necessary to test properties and behaviour of the contact elements, which are available in ANSYS 5.7. Therefore following elementary problems were solved: the contact sphere to flat bottom, sphere to sphere, cylinder to cylinder, and sphere to spherical cup. The numerical results were compared with analytical solution. Conclusions were used for fine-tuning of the model of the hip joint.
Keywords in English
Contact, Contact pressure, biomechanics, Hertz, Hertzian contact, ANSYS, FEM
RIV year
2003
Released
08.04.2002
Publisher
VŠB - Technická univerzita Ostrava
Location
Ostrava
ISBN
80-248-0079-9
Book
Aplikovaná mechanika 2002
Pages count
8
BIBTEX
@inproceedings{BUT17510,
author="Michal {Vaverka} and Martin {Vrbka},
title="Řešení kontaktních úloh pomocí MKP a jejich aplikace v biomechanice",
booktitle="Aplikovaná mechanika 2002",
year="2002",
month="April",
publisher="VŠB - Technická univerzita Ostrava",
address="Ostrava",
isbn="80-248-0079-9"
}