Kontinuumsmechanische Beschreibung und transiente, numerische FEM Simulation eines hyperelastischen, zweiphasigen Materials unter Berücksichtigung von Osmose und Schädigung mit Anwendungsbeispielen für den Gelenkknorpel:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Düren
Shaker
2020
|
Ausgabe: | 1. Auflage |
Schriftenreihe: | Berichte aus dem Bauwesen
|
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | 142 Seiten 31 Illustrationen 21 cm x 14.8 cm, 240 g |
ISBN: | 9783844071979 3844071970 |
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1
EINLEITUNG
UND
MOTIVATION
1
1.1
EINORDNUNG
IN
DIE
MEDIZINISCHE
ENTWICKLUNG
.................................................
1
1.2
MOTIVATION
UND
PROBLEMSTELLUNG
......................................................................
1
1.3
ZIEL
DER
ARBEIT
.................................................................................................
4
1.3.1
PATIENTENSPEZIFISCHE
BEHANDLUNGSMOEGLICHKEITEN
..............................
5
1.4
GLIEDERUNG
DER
ARBEIT
.....................................................................................
6
2
STAND
DER
FORSCHUNG
7
2.1
AUFBAU
DES
GELENKKNORPEL
...............................................................................
7
2.1.1
MIKROSKOPISCHER
AUFBAU
......................................................................
8
2.2
MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN
DES
GELENKKNORPELS
.............................................
10
2.2.1
BILDGEBUNGSVERFAHREN
............................................................................
12
2.3
STAND
DER
FORSCHUNG
........................................................................................
14
2.3.1
DAS
MODELL
VON
M
ABUMA
,
M
ARKERT
UND
E
HLERS
........................
14
2.3.2
DAS
MODELL
VON
F
EDERICO
,
G
RILLO
UND
H
ERZOG
...........................
16
2.3.3
DAS
MODELL
VON
P
IERCE
UND
R
ICKEN
................................................
17
2.3.4
GEGENUEBERSTELLUNG
DER
MODELLE
.........................................................
18
2.3.5
SCHAEDIGUNG
VON
BIOMATERIALIEN
..........................................................
18
2.4
PROBLEMSTELLUNG
.................................................................................................
18
2.5
THEMATISCHE
VORGEHENSWEISE
............................................................................
22
2.6
EXPERIMENTELLE
ARBEITEN
..................................................................................
23
3
KONTINUUMSMECHANISCHE
GRUNDLAGEN
25
3.1
EINSTEINSCHE
SUMMENKONVENTION
......................................................................
25
3.2
BASISSYSTEME
....................................................................................................
26
3.3
MULTIPLIKATIONEN
FUER
TENSOREN
.........................................................................
27
3.4
THEORIE
POROESER
MEDIEN
..................................................................................
27
3.4.1
VOLUMEN-
UND
SATURIERUNGSBEDINGUNGEN
..........................................
29
I
3.4.2
MASSE
UND
PARTIALDICHTE
......................................................................
29
3.4.3
EULERSCHE
UND
LAGRANGESCHE
BETRACHTUNGSWEISE
........................
30
3.4.4
KINEMATIK
..............................................................................................
30
3.4.5
DEFORMATION
UND
VERZERRUNG
................................................................
32
3.4.6
MATERIELLE
ZEITABLEITUNGEN
...................................................................
33
3.5
BILANZSAETZE
.......................................................................................................
34
3.5.1
MASSENBILANZ
........................................................................................
34
3.5.2
IMPULSBILANZ
...........................................................................................
36
3.5.3
DREHIMPULSBILANZ
..................................................................................
38
3.5.4
ENERGIEBILANZ
........................................................................................
39
3.6
DER
STRUKTURTENSOR
M
O
.....................................................................................
43
3.7
SPANNUNGSTENSOREN
...........................................................................................
43
3.7.1
ARBEITSKONJUGIERTE
PAARE
......................................................................
44
3.8
LINEARISIERUNG
DER
SPANNUNGS-
UND
VERZERRUNGSTENSOREN
................................
44
3.9
INVARIANTEN
.......................................................................................................
45
4
KONSTITUTIVE
MODELLBILDUNG
47
4.1
ANNAHMEN
FUER
DIE
KONSTITUTIVE
MODELLBILDUNG
.............................................
48
4.2
AUSWERTUNG
DER
ENTROPIEUNGLEICHUNG
............................................................
50
4.2.1
FREIE
H
ELMHOLTZ
-
ENERGIEN
...............................................................
51
4.3
ENDGUELTIGE
ENTROPIEUNGLEICHUNG
......................................................................
52
4.4
SPANNUNGEN
BEIDER
PHASEN
...............................................................................
53
4.5
BESTIMMUNG
DES
MATERIALTENSORS
......................................................................
56
4.6
AUSWERTUNG
DER
SICKERGESCHWINDIGKEIT
.............................................................
57
4.7
OSMOSE
.............................................................................................................
59
4.7.1
SPANNUNGEN
AUS
OSMOTISCHEM
DRUCK
................................................
62
4.8
ERWEITERUNG
DES
MODELLS
UM
DEM
ASPEKT
DER
SCHAEDIGUNG
.............................
63
4.8.1
ERMITTLUNG
DES
SPANNUNGSTENSORS
UND
MATERIALTENSORS
INFOLGE
SCHAEDIGUNG
...........................................................................................
67
5
NUMERISCHE
UMSETZUNG
69
5.1
SCHWACHE
FORMULIERUNGEN
...............................................................................
70
5.1.1
RANDBEDINGUNGEN
..................................................................................
74
5.2
NUMERISCHE
APPROXIMIERUNG
............................................................................
75
5.2.1
N
EWTON
-
VERFAHREN
.......................................
79
6
SIMULATIONSERGEBNISSE
81
II
6.1
MATERIALPARAMETER
...........................................................................................
82
6.1.1
VISKOELASTISCHE
MATERIALPARAMETER
.......................................................
82
6.1.2
OSMOSE-
UND
SCHAEDIGUNGSPARAMETER
....................................................
85
6.1.3
ANMERKUNG
ZUM
DARCY-KOEFFIZIENTEN
.............................................
85
6.2
VALIDIERUNG
DER
OSMOSE
..................................................................................
86
6.3
KNORPELSCHEIBE
.................................................................................................
91
6.3.1
KONVERGENZSTUDIE
AN
DER
KNORPELSCHEIBE
..........................................
94
6.3.2
WAHL
DER
KOLLAGENFASERVERTEILUNGSFUNKTION
.......................................
95
6.3.3
SIMULATION
DER
RELAXATION
...................................................................
97
6.3.4
STUDIE
ZU
TRANSVERSAL-ISOTROPEN
MATERIALPARAMETERN
KI
UND
K
2
.
.
.
100
6.4
SCHAEDIGUNGSSIMULATIONEN
....................................................................................
102
6.4.1
TEST
DES
SCHAEDIGUNGSMODELLS
..................................................................
103
6.4.2
ERWEITERUNG
DES
SCHAEDIGUNGSANSATZES
...................................................
104
6.4.3
SCHAEDIGUNG
UNTER
ZYKLISCHER
BELASTUNG
................................................
107
7
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
111
8
APPENDIX
115
8.1
APPENDIX
AL
......................................................................................................
115
8.2
APPENDIX
A2
......................................................................................................
116
8.3
APPENDIX
A3
......................................................................................................
119
8.4
APPENDIX
A4
......................................................................................................
119
8.5
APPENDIX
A5
......................................................................................................
120
8.6
APPENDIX
A6
......................................................................................................
123
8.7
APPENDIX
A7
......................................................................................................
126
8.8
APPENDIX
A8
......................................................................................................
130
III
|
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spelling | Albrecht, Daniel 1981- Verfasser (DE-588)1204841888 aut Kontinuumsmechanische Beschreibung und transiente, numerische FEM Simulation eines hyperelastischen, zweiphasigen Materials unter Berücksichtigung von Osmose und Schädigung mit Anwendungsbeispielen für den Gelenkknorpel Daniel Albrecht 1. Auflage 202002 Düren Shaker 2020 142 Seiten 31 Illustrationen 21 cm x 14.8 cm, 240 g txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Berichte aus dem Bauwesen Dissertation Technische Universität Dortmund 2019 Osmose (DE-588)4043973-2 gnd rswk-swf Mechanische Eigenschaft (DE-588)4217961-0 gnd rswk-swf Gelenkknorpel (DE-588)4156450-9 gnd rswk-swf Finite-Elemente-Methode (DE-588)4017233-8 gnd rswk-swf Kollagen (DE-588)4164652-6 gnd rswk-swf FEM Gelenkknorpel Kontinuumsmechanik Materialmodellierung (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Gelenkknorpel (DE-588)4156450-9 s Mechanische Eigenschaft (DE-588)4217961-0 s Kollagen (DE-588)4164652-6 s Osmose (DE-588)4043973-2 s Finite-Elemente-Methode (DE-588)4017233-8 s DE-604 Shaker Verlag (DE-588)1064118135 pbl DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=031845162&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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