Napjatostní analýza keramické hlavice totální kyčelní endoprotézy zatížené dle ISO 7206-5

Abstract

Cílem této práce je provést analýzu rotačně symetrické úlohy dle normy ISO 7206-5, která se používá na určování statické pevnosti keramických hlavic. Při numerické analýze budou uvažovány tvarové odchylky od nominální kuželovitosti a kruhovitosti průřezů dříků tj. možné odchylky vzniklé při výrobě. Dále budou uvažovány tvarové změny zápichu uvnitř hlavice, které byly naměřeny na reálných vzorcích. Všechny tyto odchylky od nominálních hodnot je nutno podrobně analyzovat, protože se mohou podílet na destrukci keramických hlavic. Soustava dřík, keramická hlavice a zatěžovací kužel (DHK) bude modelována jako 2D osově symetrická (axisymetrická) úloha a 3D čtvrtinově symetrická úloha. Proto je nutno provést také srovnávací analýzu pro 2D a 3D úlohu a porovnat výsledky případně zhodnotit chybu. Tato úloha je řešena s použitím konečno prvkového systému ANSYS 11.0The aim of this work is to analyse axisymetric tasks by norm ISO 7206-5, which is used to determination of static strength of ceramic heads. In the numeric analysis there will be considered form variances from nominal conicalness and circularity of stem sections i.e. possible variances caused by production. Furthermore form changes of recess inside of the head measured on real samples will be considered. All these variances from nominal values are necessary to analyse in more details, because they can participate in destruction of ceramic heads. The stem system, ceramic head and load cone (DHK) will be simulated as a 2D axisymetric task and 3D quarter symetrical task. That is why is necessary to undertake also comparing analysis of 2D and 3D tasks and compare results or eventually evaluate the error. This problem is solved using of Finite element System ANSYS 11.0.