Počítačové simulace dvouosých tahových zkoušek měkkých biologických tkání

Abstract

V rámci řešení diplomové práce byl vytvořen výpočtový model dvouosé tahové zkoušky měkkých biologických tkání. Testovaný vzorek tkáně může být uchycen pomocí svorek nebo háčků. Počet i rozměr svorek a háčků nezanedbatelně ovlivňuje rozložení a velikost deformace a napětí v měřené části vzorku. Pomocí vytvořeného modelu byla zpracována citlivostní analýza počtu a rozměrů svorek a háčků a citlivostní analýza umístění svorek. Počet a rozměr háčků a svorek byly optimalizovány tak, aby materiálové parametry získané pomocí tahové zkoušky maximálně odpovídaly skutečným parametrům materiálu. Analýzou umístění svorek byl určen vliv zvolených odchylek na výsledek tahové zkoušky. Na závěr je předložen návrh dalšího postupu.Within the master thesis a computational model of biaxial tension test of soft biological tissues was developed. The tested specimen can be attached using clamps or hooks. The number and the size of clamps and hooks have a significant impact on the distribution of stress and strain in the centre of the specimen, where deformation is measured. Using the developed computational model, a sensitivity analysis of number and size of clamps and hooks and a sensitivity analysis of placement of clamps was elaborated. The number and size of clamps and hooks were optimized in such a way that the material’s parameters obtained by the tension test correspond to the utmost to the actual parameters of the material. By analyzing the placement of clamps, the influence of selected deviations on the outcome of the tension test was determined. Finally, a plan of the next course of action has been proposed.