Rešeršní studie metamateriálových struktur pro aplikace v implantologii
Loading...
Date
Authors
Tonhajzer, Michal
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Bakalárska práca sa zaoberá vplyvom zmeny geometrických parametrov na deformačne-napäťové stavy a elastické charakteristiky auxetických meta-materiálov. V rešeršnej časti práce sú zhrnuté základné vlastnosti materiálov, metódy ich určovania, špecifiká v odozve auxetických meta-materiálov na vonkajšie zaťaženie, výskyt a jednotlivé typy auxetických štruktúr. Ďalšia časť práce je venovaná potenciálnemu využitiu auxetických meta-biomateriálov v implantológii. Vo výpočtovej časti práce bol vytvorený parametrický výpočtový model konkrétnej auxetickej meta-materiálovej štruktúry, na ktorom bola následne uskutočnená deformačne-napäťová analýza a posúdený vplyv zmeny geometrických parametrov na mechanické vlastnosti materiálu, napätie a deformáciu. Na základe výsledkov boli vytvorené dve štruktúry s kombináciami parametrov zvolenými tak, aby boli eliminované nežiadúce efekty pri zachovaní požadovaných vlastností. Na týchto dvoch štruktúrach bola vykonaná podrobná deformačne-napäťová analýza a výsledky boli porovnané s referenčnou štruktúrou. Výpočtové modelovanie prebiehalo pomocou metódy konečných prvkov v programe ANSYS Workbench 2023 R2.
This bachelor thesis deals with the influence of geometrical parameters variation on the stress-strain states and elastic characteristics of auxetic meta-materials. The research part of the thesis summarizes the basic properties of materials, methods of their determination, specifics in the response of auxetic meta-materials to external loads, occurrence and different types of auxetic structures. The next part of the thesis is devoted to the potential use of auxetic meta-biomaterials in implantology. In the computational part of the thesis, a parametric computational model of a particular auxetic meta-material structure was developed, on which a stress-strain analysis was subsequently performed and the influence of changing geometrical parameters on the material mechanical properties, stress and strain was assessed. Based on the results, two structures were created with parameter combinations chosen to eliminate undesirable effects while maintaining the desired properties. A detailed stress-strain analysis was performed on these two structures and the results were compared with a reference structure. Computational modelling was carried out using the finite element method in ANSYS Workbench 2023 R2.
This bachelor thesis deals with the influence of geometrical parameters variation on the stress-strain states and elastic characteristics of auxetic meta-materials. The research part of the thesis summarizes the basic properties of materials, methods of their determination, specifics in the response of auxetic meta-materials to external loads, occurrence and different types of auxetic structures. The next part of the thesis is devoted to the potential use of auxetic meta-biomaterials in implantology. In the computational part of the thesis, a parametric computational model of a particular auxetic meta-material structure was developed, on which a stress-strain analysis was subsequently performed and the influence of changing geometrical parameters on the material mechanical properties, stress and strain was assessed. Based on the results, two structures were created with parameter combinations chosen to eliminate undesirable effects while maintaining the desired properties. A detailed stress-strain analysis was performed on these two structures and the results were compared with a reference structure. Computational modelling was carried out using the finite element method in ANSYS Workbench 2023 R2.
Description
Citation
TONHAJZER, M. Rešeršní studie metamateriálových struktur pro aplikace v implantologii [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
Základy strojního inženýrství
Comittee
Ing. Lubomír Junek, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Petr Marcián, Ph.D. (člen)
Ing. Oldřich Ševeček, Ph.D. (člen)
doc. Ing. František Šebek, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Vosynek, Ph.D. (člen)
Ing. Dávid Halabuk, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-18
Defence
Během obhajoby student nejprve prezentoval svou bakalářskou práci, dále byly přečteny posudky a student poté odpovídal na dotazy oponenta. Následně byly členy komise položeny tyto otázky:
Z jakých míst jste počítal průměrnou deformaci struktury? Jak a kde byste danou strukturu využil v implantologii? Jak moc pórovitá může být struktura, aby nedošlo k výraznějšímu poklesu její tuhosti, resp. nechtěné deformaci? Jak by se chovala struktura, kdyby byla zatížena v tahu místo v tlaku?
Na závěr byla obhajoba závěrečné práce ohodnocena známkou A – výborná.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení