4. Меры поврежденности
Опасный объем
(объем материала с критическим уровнем
в нем напряжений); определен из условия
.В соответствии с критерием КоломбоМора (CoulombMohr,CM)
,
главные напряжения;
предел прочности кортикальной кости
на сжатие;
предел прочности кортикальной костной
ткани на растяжение.
Абсолютная
и относительная поврежденности
:
,
.
Эквивалентные напряжения и меры поврежденности для различных размеров конечного элемента у концентратора при локализации пострезекционного дефекта в средней трети (линейный и угловой размеры дефекта
и
)
|
Размер конечного элемента у концентратора |
0,7 мм |
0,5 мм |
0,3 мм |
0,1 мм |
|
|
182 |
273 |
288 |
451 |
|
|
2,4515 |
2,1786 |
2,5189 |
2,3269 |
|
|
2,4358 |
2,9133 |
3,2563 |
3,3660 |
|
|
1,3792 |
1,5708 |
1,6143 |
1,6606 |
,
МПа
,
м3
,
м3
Различные разбиения в окрестности концентратора
|
0,1 мм
|
0,1 мм
|
|
0,5 мм
|
0,7 мм
|
5. Качественный анализ поврежденностей
|
А
|
В
|
|
С
|
D
|
Рисунок 7 Распределение эквивалентных напряжений в окрестности дефекта с учетом удаленных конечных элементов (верхняя треть бедра, внешняя сторона, 2Pi, 3d): А на пятом шаге расчета; В на десятом шаге расчета; С на двадцатом шаге расчета; D на тридцатом шаге расчета
|
|
| |
|
|
| |
|
A
|
B
| |
|
C
| ||
|
Рисунок 10 Распределение эквивалентных напряжений в окрестности дефекта с учетом удаленных конечных элементов (верхняя треть бедра, внешняя сторона, 2Pi, 2d): А общий вид дефекта; В визуализвция распространения трещины в верхнем левом угле дефекта; С визуализвция распространения трещины в нижнем левом угле дефекта | ||
Таблица 1. Рекомендации по предупреждению патологического перелома при локализации пострезекционного дефкта в средней трети с внешней стороны кости
|
|
90˚ |
| ||||
|
длина выреза |
Максимальные эквивалентные напряжения |
Величина опасного объема |
Абсолютная поврежденность |
относительная поврежденность |
Рекомендация | |
|
1d |
49,498 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
2d |
41,955 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
3d |
41,274 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
4d |
41,791 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
|
120˚ |
| ||||
|
длина выреза |
Максимальные эквивалентные напряжения |
Величина опасного объема |
Абсолютная поврежденность |
относительная поврежденность |
| |
|
1d |
67,862 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
2d |
68,782 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
3d |
70,653 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
4d |
69,908 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
|
180˚ |
| ||||
|
длина выреза |
Максимальные эквивалентные напряжения |
Величина опасного объема (мм.куб) |
Абсолютная поврежденность |
относительная поврежденность |
| |
|
1d |
112,8 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
2d |
112,86 |
25,1886 |
28,043 |
1,1133 |
Иммобилизация | |
|
3d |
112,38 |
37,9368 |
44,659 |
1,1772 |
Иммобилизация | |
|
4d |
112,24 |
49,2247 |
51,41 |
1,0444 |
Иммобилизация | |
|
|
240˚ |
| ||||
|
длина выреза |
Максимальные эквивалентные напряжения |
Величина опасного объема |
Абсолютная поврежденность |
относительная поврежденность |
| |
|
1d |
187,097 |
23,4318 |
24,432 |
1,0427 |
Иммобилизация | |
|
2d |
187,988 |
31,009 |
33,0867 |
1,0670 |
Иммобилизация | |
|
3d |
188,024 |
61,875 |
67,093 |
1,0843 |
Иммобилизация | |
|
4d |
189,112 |
87,098 |
92,91 |
1,0667 |
Иммобилизация | |
|
|
270˚ |
| ||||
|
длина выреза |
Максимальные эквивалентные напряжения |
Величина опасного объема |
Абсолютная поврежденность |
относительная поврежденность |
| |
|
1d |
258,36 |
51,98 |
55,409 |
1,0660 |
Иммобилизация | |
|
2d |
255,14 |
55,43 |
60,076 |
1,0838 |
Иммобилизация | |
|
3d |
254,81 |
65,452 |
67,643 |
1,0335 |
Иммобилизация | |
|
4d |
257,05 |
90,654 |
96,53 |
1,0648 |
Иммобилизация | |
Таблица 2. Рекомендации по предупреждению патологического перелома при локализации пострезекционного дефкта в средней трети с внутренней стороны кости
|
|
90˚ |
| ||||
|
длина выреза |
Максимальные эквивалентные напряжения |
Величина опасного объема |
Абсолютная поврежденность |
относительная поврежденность |
Рекомендация | |
|
1d |
53,035 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
2d |
60,609 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
3d |
65,649 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
4d |
72,657 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
|
120˚ |
| ||||
|
длина выреза |
Максимальные эквивалентные напряжения |
Величина опасного объема |
Абсолютная поврежденность |
относительная поврежденность |
| |
|
1d |
86,764 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
2d |
97,704 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
3d |
99,085 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
4d |
115,543 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
|
180˚ |
| ||||
|
длина выреза |
Максимальные эквивалентные напряжения |
Величина опасного объема (мм.куб) |
Абсолютная поврежденность |
относительная поврежденность |
| |
|
1d |
148,98 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
2d |
155,65 |
0 |
0 |
0 |
разгрузочный режим | |
|
3d |
172,74 |
65,53 |
69,76 |
1,0646 |
Армирование | |
|
4d |
253,64 |
45,455 |
62,43 |
1,3734 |
Иммобилизация | |
|
|
240˚ |
| ||||
|
длина выреза |
Максимальные эквивалентные напряжения |
Величина опасного объема |
Абсолютная поврежденность |
относительная поврежденность |
| |
|
1d |
231,097 |
34,456 |
37,55 |
1,0898 |
Армирование | |
|
2d |
242,335 |
54,311 |
55,653 |
1,0247 |
Армирование | |
|
3d |
269,055 |
66,54 |
73,32 |
1,1019 |
Иммобилизация | |
|
4d |
301,343 |
76,64 |
81,23 |
1,0599 |
Иммобилизация | |
|
|
270˚ |
| ||||
|
длина выреза |
Максимальные эквивалентные напряжения |
Величина опасного объема |
Абсолютная поврежденность |
относительная поврежденность |
| |
|
1d |
402,42 |
32,331 |
33,321 |
1,0306 |
Армирование | |
|
2d |
428,82 |
56,009 |
57,653 |
1,0294 |
Иммобилизация | |
|
3d |
476,93 |
76,453 |
82,211 |
1,0753 |
Иммобилизация | |
|
4d |
728,79 |
65,11 |
66,55 |
1,0222 |
Иммобилизация | |