9524124868

Modelowanie tarcia w endoprotezie stawu kolanowego    2

SPIS TREŚCI

1    WSTĘP................................................................................................................................5

2    PRZEGLĄD LITERATURY - ANALIZA STANU WIEDZY..........................................6

2.1    Alloplastyka stawu kolanowego...................................................................................6

2.1.1    Rodzaje stosowanych endoprotez.................................................................................6

2.1.2    Biomechanika stawu kolanowego................................................................................7

2.1.3    Złożoność ruchu elementów endoprotezy..................................................................10

2.1.4    Problemy eksploatacyjne endoprotez stawu kolanowego...........................................12

2.1.5    Podsumowanie............................................................................................................13

2.2    Zagadnienia tribologiczne występujące w endoprotezach stawu kolanowego..........13

2.2.1    Specyfika węzła tarcia endoprotezy stawu kolanowego.............................................14

2.2.2    Materiały stosowane w węzłach tarcia endoprotez stawu kolanowego......................15

2.2.3    Charakter styku w strefie tarcia..................................................................................19

2.2.4    Badania tribologiczne endoprotez...............................................................................21

2.2.5    Rodzaje zużycia elementów trących endoprotez stawu kolanowego.........................22

2.2.6    Podsumowanie............................................................................................................28

2.3    Zagadnienia związane z modelowaniem tarcia endoprotezy stawu kolanowego......29

2.3.1    Własności mechaniczne polimeru PE-UHMW...........................................................29

2.3.2 Wpływ skojarzenia materiałowego na współczynnik tarcia.......................................33

2.3.3 Wpływ parametrów ruchowych na wartość współczynnika tarcia.............................35

2.3.4    Badania tarcia w złożonym ruchu toczno-ślizgowym................................................37

2.3.5    Badania tarcia przy styku skoncentrowanym..............................................................40

2.3.6    Wpływ obecności płynów w strefie tarcia na tarcic polimerów.................................42

2.3.7    Wpływ chropowatości powierzchni na proces tarcia..................................................43

2.3.8    Zastosowanie metody clemetów skończonych w badaniach tnbologicznych............45

2.3.9    Podsumowanie............................................................................................................47

3    CEL I ZAKRES PRACY...................................................................................................48

4    UNIWERSALNY WĘZEŁ TARCIA ENDOPROTEZY    STAWU KOLANOWEGO.....49

4.1    Charakterystyka uniwersalnego węzła tarcia endoprotezy stawu kolanowego..........50

4.2    Model uniwersalnego węzła tarcia endoprotezy stawu kolanowego.........................51

4.3    Kinematyka uniwersalnego węzła tarcia endoprotezy stawu kolanowego oraz

zastosowane uproszczenia..........................................................................................52

5    BADANIA TRIBOLOGICZNE........................................................................................53

5.1    Opis badań w styku rozłożonym................................................................................53

5.1.1    Określenie współczynnika tarcia adhezyjno-mechanicznego..................................55

5.2    Badania tarcia w złożonym ruchu tocz.no ślizgowym................................................57

5.3    Opis metod badawczych.............................................................................................59

5.3.1    Stanowisko do badań tribologicznych........................................................................59

5.3.2    Pomiar oraz kontrolowanie parametrów ruchowych i wielkości mierzonych............61