Regularizovaný model pro lokalizované tlakové porušení spongiózní kosti
Cíle projektu
Účinná prevence a terapie osteoporotických i jiných fraktur kostí vyžaduje dokonalejší pochopení mechanického chování kostí při silném namáhání. K tomu jsou zapotřebí realistické materiálové modely a simulační nástroje. V současnosti používané konstitutivní modely jsou založeny na představě klasického (lokálního) kontinua, a proto nemohou popsat lokalizaci deformace v důsledku změkčování materiálu objektivním způsobem. V navrhovaném projektu bude vyvinuta regularizovaná formulace vhodného modelu pro spongiózní kost, založeného na kombinaci teorie plasticity a mechaniky poškození. Regularizovaný popis bude obsahovat informaci o vnitřní délce materiálu, která odpovídá charakteristické velikosti intertrabekulárních pórů. Regularizační technika využije koncept nelokálního kontinua, a to buď v integrální podobě pracující s váženými průměry vnitřních proměnných, nebo v diferenciální podobě pracující s jejich gradienty. Nejvhodnější formulace bude vybrána na základě porovnání numerických
Klíčová slova
bone mechanicsdamageplasticitylocalized failurenonlocal models
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 11 (SGA02008GA-ST)
Hlavní účastníci
—
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
106/08/1508
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Regularized model for localized compressive failure of trabecular bone
Anotace anglicky
Efficient prevention and treatment of osteoporotic and other bone fractures require an improved understanding of the mechanical behavior of bones under severe solicitations. Realistic material models and simulations tools are needed to achieve this goal.Currently available constitutive models are based on the classical (local) continuum approach, and therefore cannot describe strain localization due to material softening in an objective way. The proposed project will develop a regularized formulation ofa suitable damage-plastic model for trabecular bone, which will incorporate the information on the internal material length related to the characteristic size of the inter-trabecular pores. The regularization technique will exploit the concept of nonlocal continuum, either in the integral form dealing with weighted spatial averages of internal variables, or in the differential form dealing with their gradients. The most appropriate formulation will be selected based on comparison of the numerical
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
JJ - Ostatní materiály
CEP - vedlejší obor
JI - Kompositní materiály
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)20502 - Paper and wood
20503 - Textiles; including synthetic dyes, colours, fibres (nanoscale materials to be 2.10; biomaterials to be 2.9)
20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)
21001 - Nano-materials (production and properties)
21002 - Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
V rámci projektu byl vyvinut pokročilý model pro mechanické chování spongiózní kosti se speciálním zřetelem na tlakové namáhání. Tento model, založený na kombinaci pružnoplastického popisu a mechaniky poškození, bere v úvahu anizotropní strukturu materi?
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 4. 2008
Ukončení řešení
31. 12. 2010
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
16. 4. 2010
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP11-GA0-GA-U/03:3
Datum dodání záznamu
9. 2. 2015
Finance
Celkové uznané náklady
4 836 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
4 836 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
4 836 tis. Kč
Statní podpora
4 836 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
JJ - Ostatní materiály
Doba řešení
01. 04. 2008 - 31. 12. 2010