Emberi vázizomzat mechanikai modelljeinek végeselemes összehasonlítása
A mindennapi élet során az emberi test dinamikus erőhatásoknak van kitéve. Testünk ezen erők többségét gond nélkül képes elviselni. Sajnos azonban sok esetben olyan mértékű hatások is érhetik testünket, melyekre az már nincs eléggé felkészülve. Ezek az egészségben kárt, részleges/teljes mozgássérülést, szélsőséges esetben akár a halált is okozhatnak.
Dolgozatomban Danka és munkatársai [2022] által az emberi fej-nyak komplexumról készített végeselemes modell egyes részleteinek fejlesztésével foglalkozom, specifikusan a fej stabilizálását és mozgatását biztosító vázizmok dinamikus hatásokkal szembeni ellenállását, viselkedését vizsgálom.
Munkám célja az izmok numerikus modellezésre használható különböző anyagmodelljeinek összegyűjtése és megismerése. Továbbá numerikus értékelésükkel, majd összehasonlításukkal igyekszem a biomechanika ezen területén belül egy a numerikus számítással kompatibilis paraméter kollekciót adni a későbbi kutatásokat támogatva.
A kiindulási modell lineárisan rugalmas, majd ezt követően egyre összetettebb nemlineáris hatásokat elemzek, összpontosítva a Mooney-Rivlin, Ogden hiperelasztikus, illetve Hill-féle viszkoelasztikus anyagmodellekre és beállításaikra. A modellek elemzését Ansys Workbench 2022/23 szoftverkörnyezetben végeztem, számos szabadon elérhető tudományos cikket és publikációt elolvasva. Szimulációim eredményei végső soron arról tájékoztatnak, hogy hogyan viselkedik a nyaki gerinc különböző anyagmodellek használata esetén.
Dolgozatomban az izmokra alkalmazott modellek és anyagegyenletek azon optimális tartományát is keresem, amellyel közelebb juttathatom a szimuláció eredményeit a fej-nyak komplexum valóságos viselkedéséhez. Az orvostudományban ezzel kezelések, vizsgálatok, diagnózisok támogatása volna lehetséges, baleseti, vagy esetleg műtéti szimulációk, futtatása és elemzése által.
szerző
-
Miski Gergő
Építmény-informatikai mérnöki
mesterképzés (MA/MSc)
