Peculiarities in the development of a finite element model on the example of a “long bone – rod device” system

Authors

  • Andrey Laksha

DOI:

https://doi.org/10.15674/0030-59872012395-98

Keywords:

tibia, simulation of finite-element model, checking the accuracy of computer models

Abstract

A method for creating finite element models of long bones with use of the Mimics software package is described. In order to construct realistic models, computed tomograms of limb segments were used. The bones were divided into three types on the basis of Hounsfield numbers: compact, spongy and medullary canal. Performance of the “tibia – rod device for external fixation” model is shown in Ansys software environment. Results of investigations for verifying the accuracy of the “tibia – rod device for external fixation” simulation finite element model versus the method of actual bench scale tests are presented. A satisfactory compliance of the calculated and experimental data was found.

References

  1. Исследование биомеханических свойств нижних конечностей человека методами вибрационных испытаний / А. С. Аруин, В. М. Зациорский, Г. Я. Пановко, Л. М. Райцин: тез. докл. II Всесоюзн. научной конф. «Медицинская биомеханика». — Рига, 1979. — Т. 4. — С. 36–37.
  2. Басов К. А. ANSYS: Справочник для пользователя / К. А. Басов. — М.: ДМК Пресс, 2005. — 640 с.
  3. Бегун П. И. Биомеханика: учебник для вузов / П. И. Бегун, Ю. А. Шукейло. — СПб.: Политехника, 2000. — 463 с.
  4. Математическое обоснование остеосинтеза переломов вертельной области стержневой конструкцией при лечении больных пожилого и старческого возраста / Д. Д. Битчук, А. Г. Истомин, М. Ф. Хименко, В. В. Суховецкий // Укр. журнал телемедицини та медичної телематики. — 2003. — Т. 2, № 1. — С. 64–70.
  5. Маслов Л. Б. Резонансные свойства большеберцовой кости в неповрежденном состоянии и с устройствами внешней фиксации / Л. Б. Маслов // Российский журнал биомеханики. — 2003. — Т 7, № 2. — С. 20–34.
  6. Чуйко А. Н. Особенности биомеханики в стоматологии / А. Н. Чуйко, В. Е. Вовк. — Х.: Прапор, 2006. — 304 с.
  7. Hobatho M. C. Anatomical variation of human cancellous bone mechanical properties in vitro / M. C. Hobatho // Stud. Health Technol. Inform. — 2007. — Vol. 40. — Р. 157–173.
  8. Stewart T. D. Basic biomechanics of human joints: hips, knees and the spine / T. D. Stewart, R. M. Hall // Current Orthopaedics. — 2006. — № 20. — Р. 23–31.
  9. Свідоцтво про державну реєстрацію № 10276/2011. Згідно з наказом Держлікінспекції МОЗ України від 11.03.2011 р. №142 Пристрої стрижневі для з’єднання кісткових відламків при лікуванні переломів кінцівок ТУУ 33.1-35700506-001:2011 П.П. «Ортопак».
  10. Литвишко В. А. Внутренние напряжения в конструкциях «отломки – внешний аппарат» и «отломки – накостная пластина» при лечении диафизарных переломов. Почему разрушается конструкция? / В. А. Литвишко, А. К. Попсуйшапка, И. Н. Боровик // Травма. — 2012. — № 1. — С. 120–123.

Downloads

How to Cite

Laksha, A. (2012). Peculiarities in the development of a finite element model on the example of a “long bone – rod device” system. ORTHOPAEDICS TRAUMATOLOGY and PROSTHETICS, (3), 95–98. https://doi.org/10.15674/0030-59872012395-98

Issue

No. 3 (2012)

Section

OSTEOSYNTHESIS TODAY AND TOMORROW

License

Copyright (c) 2014 Andrey Laksha

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The authors retain the right of authorship of their manuscript and pass the journal the right of the first publication of this article, which automatically become available from the date of publication under the terms of Creative Commons Attribution License, which allows others to freely distribute the published manuscript with mandatory linking to authors of the original research and the first publication of this one in this journal.

Authors have the right to enter into a separate supplemental agreement on the additional non-exclusive distribution of manuscript in the form in which it was published by the journal (i.e. to put work in electronic storage of an institution or publish as a part of the book) while maintaining the reference to the first publication of the manuscript in this journal.

The editorial policy of the journal allows authors and encourages manuscript accommodation online (i.e. in storage of an institution or on the personal websites) as before submission of the manuscript to the editorial office, and during its editorial processing because it contributes to productive scientific discussion and positively affects the efficiency and dynamics of the published manuscript citation (see The Effect of Open Access).