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J-GLOBAL ID：202202236595013331   整理番号：22A0111069

股関節シミュレータ研究からの実験データを用いたUHMWPEライナにおける摩耗の有限要素モデルの開発と検証【JST・京大機械翻訳】

Development and Validation of a Finite Element Model of Wear in UHMWPE Liner Using Experimental Data From Hip Simulator Studies

著者 (3件)： Kottan Nihal (Materials Research Centre, Indian Institute of Science, Bengaluru, Karnataka 560012, India) ,  Gowtham N. H. (Materials Research Centre, Indian Institute of Science, Bengaluru, Karnataka 560012, India) ,  Basu Bikramjit (Materials Research Centre, Indian Institute of Science, Bengaluru, Karnataka 560012, India; Centre for BioSystems and Engineering, Indian Institute of Science, Bengaluru, Karnataka 560012, India)
資料名： Journal of Biomechanical Engineering  (Journal of Biomechanical Engineering)
巻： 144  号： 3  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： E0484A  ISSN： 0148-0731  CODEN： JBENDY  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 寛骨臼ライナーの摩耗は,股関節全置換術インプラントの骨結合と長期性能を決定する主要因子の1つである。全股関節置換部品における摩耗の実験的測定は時間とコスト集約である。この側面に対処しながら,ジルコニア強化アルミナ大腿骨頭と超高分子量ポリエチレンライナーから成る股関節軸受の有限要素モデルを開発し,ライナーの動的摩耗応答を予測した。表面接触圧,摩耗率,および滑り距離から成るArchard-Lancaster方程式を用いて,寛骨臼ライナの摩耗を予測した。切削表面における接触圧と摩耗は時間とともに減少することを見出した。有限要素解析結果からの三次元点雲を含む新しい計算法を用いて,摩耗マップを構築した。モデルは,公表された結果と比較して,9%から36%の範囲の相対誤差で,2×106サイクル以上の線形摩耗を予測することができた。一定摩耗率の使用から主に起こる増加する誤差パーセントは,補正係数を導入することによって最大17%に減少した。体積速度は,補正因子の実行で7%の最大相対誤差で予測された。このモデルを28から36mmの範囲の直径の寛骨臼ライナーを研究するために実行したとき,線形摩耗は大腿骨頭直径の増加とともに減少し,それは臨床データと一致した。本研究は,荷重支持関節の摩耗の実験的に測定した時間発展と確実に予測し,相関するために,このようなFEAベースの計算研究を開発する必要性を強調する。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *摩耗 ,  *シミュレータ ,  軸受 ,  切削 ,  アルミナ ,  酸化ジルコニウム ,  *ライナ ,  接触圧 ,  *股関節 ,  三次元 ,  *超高分子量ポリエチレン ,  寛骨臼 ,  摩耗率
準シソーラス用語： 大腿骨頭 ,  有限要素解析 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 股関節全置換術 ,  摩耗予測 ,  摩耗マップ ,  有限要素モデル ,  UHMWPEライナ

分類 (2件)： 生体代行装置  (EL04000N) ,  筋骨格系・皮膚モデル  (EL02040R)

タイトルに関連する用語 (10件)： 股関節 ,  シミュレータ ,  研究 ,  実験データ ,  UHMWPE ,  ライナ ,  摩耗 ,  有限要素モデル ,  開発 ,  検証