Numerical Simulation of Fatigue Crack Growth in Hip Implants
Popis výsledku
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
Výsledek na webu
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705816311699
DOI - Digital Object Identifier
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Numerical Simulation of Fatigue Crack Growth in Hip Implants
Popis výsledku v původním jazyce
In this paper numerical analysis of hip replacement implant behaviour from a fracture mechanics perspective is presented. It is necessary to understand the fatigue crack initiation and propagation characteristics in order to prevent catastrophic failure of the implant. For the simulation of crack propagation extended finite element method (XFEM) was used, as being one of the most advanced modeling techniques for this type of problem. Short theoretical background information on the XFEM is provided, as well as the representation of crack and the stress intensity factors computation. For chosen titanium alloy hip implants numerical modeling and analysis were done in ABAQUS software. It is shown that is possible to assume hip implant mechanical behaviour to the existence of defects such as cracks by application of numerical simulation crack behaviour. The numerical results illustrate that XFEM is efficient for the simulation of crack propagation in complicated biomedical structures, without the need to re-mesh during the propagation if the finite element mesh is well defined.
Název v anglickém jazyce
Numerical Simulation of Fatigue Crack Growth in Hip Implants
Popis výsledku anglicky
In this paper numerical analysis of hip replacement implant behaviour from a fracture mechanics perspective is presented. It is necessary to understand the fatigue crack initiation and propagation characteristics in order to prevent catastrophic failure of the implant. For the simulation of crack propagation extended finite element method (XFEM) was used, as being one of the most advanced modeling techniques for this type of problem. Short theoretical background information on the XFEM is provided, as well as the representation of crack and the stress intensity factors computation. For chosen titanium alloy hip implants numerical modeling and analysis were done in ABAQUS software. It is shown that is possible to assume hip implant mechanical behaviour to the existence of defects such as cracks by application of numerical simulation crack behaviour. The numerical results illustrate that XFEM is efficient for the simulation of crack propagation in complicated biomedical structures, without the need to re-mesh during the propagation if the finite element mesh is well defined.
Klasifikace
Druh
Jx - Nezařazeno - Článek v odborném periodiku (Jimp, Jsc a Jost)
CEP obor
JQ - Strojní zařízení a nástroje
OECD FORD obor
—
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2016
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Procedia Engineering
ISSN
1877-7058
e-ISSN
—
Svazek periodika
149
Číslo periodika v rámci svazku
149
Stát vydavatele periodika
NL - Nizozemsko
Počet stran výsledku
7
Strana od-do
229-235
Kód UT WoS článku
000386946500030
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-84980009995
Základní informace
Druh výsledku
Jx - Nezařazeno - Článek v odborném periodiku (Jimp, Jsc a Jost)
CEP
JQ - Strojní zařízení a nástroje
Rok uplatnění
2016