ANALIZA SPRĘŻYSTO - PLASTYCZNA UKŁADÓW BIOMECHANICZNYCH

Podobne dokumenty
NIELINIOWA ANALIZA ODDZIAŁYWAŃ W ZESPOLENIU PŁYTKOWYM POLFIX

ANLIZA WYTRZYMAŁOŚCIOWA MES STABILIZACJI KOŚĆI PISZCZELI METODĄ ZESPOL Z UWZGLĘDNIENIEM WŁASNOŚCI ORTOTROPOWYCH KOŚCI

ANALIZA NUMERYCZNA PŁYTKOWEGO STABILIZATORA KRĘGOSŁUPA Z WYKORZYSTANIEM MES

WPŁYW STABILIZACJI PRZEDNIEJ NA BIOMECHANIKĘ ODCINKA SZYJNEGO KRĘGOSŁUPA CZŁOWIEKA

ANALIZA BIOMECHANICZNA ODCINKA SZYJNEGO KRĘGOSŁUPA CZŁOWIEKA W SYTUACJI ZASTOSOWANIA STABILIZACJI

IDENTYFIKACJA I ANALIZA PARAMETRÓW GEOMETRYCZNYCH I MECHANICZNYCH KOŚCI MIEDNICZNEJ CZŁOWIEKA

Recenzja rozprawy doktorskiej

Wybrane problemy numerycznej symulacji trójpunktowego zginania próbek z kości korowej

Projektowanie elementów z tworzyw sztucznych

ANALIZA ROZMYTA ELEMENTÓW UKŁADÓW BIOMECHANICZNYCH

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Politechnika Poznańska

Metoda elementów skończonych w badaniach zestawu stabilizującego segment kręgosłupa

MODELOWANIE WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ O ZMIENNEJ TWARDOŚCI

ANALIZA OBCIĄŻEŃ KRĘGOSŁUPA SZYJNEGO W PRZYPADKU ZASTOSOWANIA STABILIZACJI

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

Modele materiałów

Wytrzymałość Materiałów

ZASTOSOWANIE MES W ANALIZIE UKŁADU WIERTŁO CHIRURGICZNE - KOŚĆ UDOWA

Podstawowe przypadki (stany) obciążenia elementów : 1. Rozciąganie lub ściskanie 2. Zginanie 3. Skręcanie 4. Ścinanie

KOMPUTEROWE MODELOWANIE I OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE ZBIORNIKÓW NA GAZ PŁYNNY LPG

Optymalizacja konstrukcji wymiennika ciepła

BADANIA MODELOWE W OCENIE STANU FIZYCZNEGO KRĘGOSŁUPA LĘDŹWIOWEGO PO LECZENIU KRĘGOZMYKU

OKREŚLENIE PARAMETRÓW MATERIAŁOWYCH KOŚCI BELECZKOWEJ NA PODSTAWIE SYMULACJI NA POZIOMIE MIKROSKOPOWYM

MODELOWANIE I ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCIOWA STAWU BIODROWEGO CZŁOWIEKA PRZED OPERACJĄ KAPOPLASTYKI I PO NIEJ

Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

WSTĘPNA ANALIZA STAWU BIODROWEGO CZŁOWIEKA FIZJOLOGICZNIE PRAWIDŁOWEGO ORAZ PO ZABIEGU KAPOPLASTYKI

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCI WYSIĘGNIKA ŻURAWIA TD50H

Wykład 8: Lepko-sprężyste odkształcenia ciał

Podstawowe pojęcia wytrzymałości materiałów. Statyczna próba rozciągania metali. Warunek nośności i użytkowania. Założenia

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

ZMĘCZENIE MATERIAŁU POD KONTROLĄ

OPTYMALIZACJA KONSTRUKCJI WZMOCNIEŃ ELEMENTÓW NOŚNYCH MASZYN I URZĄDZEŃ

ANALIZA WYTRZYMAŁŚCIOWA ENDOPROTEZY STAWU KOLANOWEGO

Biomechanika - przedmiot fakultatywny Kod przedmiotu

Analiza MES pojedynczej śruby oraz całego układu stabilizującego do osteosyntezy

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH Wydział Mechaniczny Technologiczny PRACA DYPLOMOWA MAGISTERSKA

Ocena biomechaniczna zastosowania kotwic w stabilizacji potyliczno-szyjnej i szyjnej metodą O C A M/DERO

PROJEKT SPORTOWEGO WÓZKA INWALIDZKIEGO

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz. 7

ANALIZA STANU NAPRĘŻEŃ W WYBRANYCH LEJACH PROTEZOWYCH KOŃCZYNY DOLNEJ Z WYKORZYSTANIEM METOD ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

ZASTOSOWANIE METOD OPTYMALIZACJI W DOBORZE CECH GEOMETRYCZNYCH KARBU ODCIĄŻAJĄCEGO

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz. 10

Praca własna Obecna realizacja i dalsze plany. Katedra Mechaniki i Inżynierii Materiałowej

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2013/2014

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

ZESZYTY NAUKOWE AKADEMII MARYNARKI WOJENNEJ ROK XLVI NR 3 (162) 2005

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Połączenie wciskowe do naprawy uszkodzonego gwintu wewnętrznego w elementach silnika

BIOMECHANIKA NARZĄDU RUCHU CZŁOWIEKA

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

PL B1. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL BUP 16/10

Badania przemysłowe przekładni organu urabiającego kombajnu chodnikowego. Autorzy: mgr inż. Radomir Miczyński, inż. Karol Gągałka

STANOWISKO DO BADAŃ JAKOŚCI OSADZENIA TRZPIENIA IMPLANTU W KOŚCI

Analiza wytrzymałościowa 5 rodzajów kształtowników

I. Temat ćwiczenia: Definiowanie zagadnienia fizycznie nieliniowego omówienie modułu Property

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechatronika Studia pierwszego stopnia. Wytrzymałość materiałów Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu:

MODELOWANIE OBCIĄŻEŃ KRĘGOSŁUPA SZYJNEGO CZŁOWIEKA W SYTUACJI UDERZENIA PIŁKĄ W GŁOWĘ

ANALIZA BELKI DREWNIANEJ W POŻARZE

WPŁYW FAZ CHODU NA STAN NAPRĘŻENIA W MODELU STOPY PROTEZOWEJ

Badania właściwości zmęczeniowych bimetalu stal S355J2- tytan Grade 1

WYKORZYSTANIE MES DO WYZNACZANIA WPŁYWU PĘKNIĘCIA W STOPIE ZĘBA KOŁA NA ZMIANĘ SZTYWNOŚCI ZAZĘBIENIA

Nr katalogowy / Catalogue No

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Mechanika i wytrzymałość materiałów instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

Materiały pomocnicze do wykładów z wytrzymałości materiałów 1 i 2 (299 stron)

ANALIZA NUMERYCZNA POWSTAWANIA URAZÓW KRĘGOSŁUPA SZYJNEGO WOJCIECH WOLAŃSKI, DAGMARA TEJSZERSKA

ISSN MASZYNY GÓRNICZE

ANSYS - NARZĘDZIEM DO WSPOMAGANIA PROJEKTOWANIA OBUDÓW ŚCIANOWYCH W FABRYCE FAZOS S.A.

PRZESTRZENNY MODEL PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO MASY FORMIERSKIEJ

DWUTEOWA BELKA STALOWA W POŻARZE - ANALIZA PRZESTRZENNA PROGRAMAMI FDS ORAZ ANSYS

Mechanika Doświadczalna Experimental Mechanics. Budowa Maszyn II stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 3(89)/2012

ortofan.pl Thinking ahead. Focused on life.

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE TKANKI KOSTNEJ GĄBCZASTEJ ZMIENIONEJ PATOLOGICZNIE

EKSPERYMENTALNA I NUMERYCZNA ANALIZA BIOMECHANICZNA STENTU WIEŃCOWEGO TYPU SLOTTED-TUBE

Z-LOG-0133 Wytrzymałość materiałów Strength of materials

INSTRUKCJA DO CWICZENIA NR 4

Modelowanie w projektowaniu maszyn i procesów cz.5

Laboratorium Wytrzymałości Materiałów

ANALIZA PEWNYCH CECH DYNAMICZNYCH MODELI KOŚCI RAMIENIA CZŁOWIEKA ANALYSIS OF SOME FEATURES OF DYNAMIC MODELS OF HUMAN BONES OF THE ARM

MODELOWANIE POŁĄCZEŃ TYPU SWORZEŃ OTWÓR ZA POMOCĄ MES BEZ UŻYCIA ANALIZY KONTAKTOWEJ

Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu

SPRAWOZDANIE LABORATORIUM WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW B Badanie własności mechanicznych materiałów konstrukcyjnych

ANALIZA NAPRĘŻEŃ W KOŁACH ZĘBATYCH WYZNACZONYCH METODĄ ELEMENTÓW BRZEGOWYCH

pt.: KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE PROCESÓW OBRÓBKI PLASTYCZNEJ

WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I ZARZĄDZANIA POLITECHNIKA POZNAŃSKA. Laboratorium MES projekt

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Politechnika Białostocka

Stabilizacja krótkoodcinkowa w leczeniu schorzeń i urazów kręgosłupa -w materiale własnym

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Wyboczenie ściskanego pręta

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechatronika Studia pierwszego stopnia. Wytrzymałość materiałów Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy Kod przedmiotu:

PROJEKT URZĄDZENIA DO POMIARU SIŁ MIĘŚNIOWYCH TUŁOWIA

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

PEŁZANIE WYBRANYCH ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH

Determination of stresses and strains using the FEM in the chassis car during the impact.

KARTA MODUŁU KSZTAŁCENIA

Transkrypt:

Aktualne Problemy Biomechaniki, nr 1/2007 83 Antoni JOHN, Piotr WYSOTA, Katedra Wytrzymałości Materiałów i Metod Komputerowych Mechaniki, Politechnika Śląska, Gliwice ANALIZA SPRĘŻYSTO - PLASTYCZNA UKŁADÓW BIOMECHANICZNYCH Streszczenie. W pracy przeprowadzono analizę wytrzymałościową liniowo sprężystą i sprężysto-plastyczną i porównano wyniki w przypadku dwóch układów biomechanicznych: połączenia odłamów kostnych kości udowej stabilizatorem płytkowym Polfix oraz połączenia kręgów szyjnych kręgosłupa stabilizatorem D-Fun-M. Zbadano wpływ obciążenia układów, materiałów przyjętych na implanty oraz typu rozpatrywanego zagadnienia na wielkości charakteryzujące stan wewnętrzny ośrodka (naprężenia, odkształcenia). Jest to istotne w przypadku dużych obciążeń (lub przeciążenia) układu. 1. WSTĘP Układ kostny człowieka jest narażony na liczne urazy. Ulegają nim zarówno kości, jak i stawy. Do urazów kostnych zalicza się m.in. złamania i pęknięcia kości. Obecnie problemy związane z leczeniem i rehabilitacją to nie tylko zadanie dla lekarzy, ale również specjalistów z innych dziedzin, m.in.: biologów, chemików, mechaników i materiałoznawców. Współpraca między specjalistami z tych dziedzin nauki może przyczynić się do polepszenia metod leczenia [1,3], 1.1. Urazy kości Złamania kości długich mogą być leczone z wykorzystaniem osteosyntezy zewnętrznej - urządzeń, które sztywno utrzymują odłamy kostne w odpowiedniej pozycji za pomocą przymocowanej do kości ramy (z wykorzystaniem wkrętów). Metoda ta może być zastosowana zarówno do leczenia jak i do diagnozowania procesu leczenia [2, 4]. Leczenie z zastosowaniem stabilizacji zewnętrznej pozwala na kontrolę procesu zrostowego przez pomiar obciążeń przenoszonych przez ramę stabilizatora pojawiających się podczas zadawania obciążeń na kość i zależnych od właściwości mechanicznych szczeliny złamania [7,11], Najważniejszym zadaniem aparatów stabilizacyjnych jest przeniesienie obciążenia z jednego odcinka kostnego na drugi za pomocą stabilizatora oraz zabezpieczenie odłamów kostnych przed przemieszczeniami względem siebie. 1.2. Urazy kręgosłupa szyjnego Jednymi z częstych dolegliwości kręgosłupa są urazy odcinka szyjnego. Ta część kręgosłupa jest najbardziej ruchoma (zapewnienie odpowiednich ruchów głowie) i zarazem najdrobniejsza niewielkie rozmiary kręgów wynikają z niedużego obciążenia, jakie muszą przenosić [6, 8]. Wszystko to sprawia, że odcinek ten ma delikatną budowę i jest podatny na urazy. Leczenie operacyjne urazów kręgosłupa powinno spełnić trzy zasadnicze funkcje:

84 A. John, P. Wysota umożliwić przywrócenie funkcji nerwom i rdzeniowi kręgowemu (przez odciążenie uszkodzonych partii kręgosłupa), odtworzyć strukturę anatomiczną kręgosłupa, szczególnie kanału kręgowego), umożliwić przywrócenie stabilności w uszkodzonym odcinku kręgosłupa. Nadal trwają poszukiwania metod spełniających jednocześnie wszystkie te kryteria [5, 9], 2. MODELE NUMERYCZNE Aby zapoznać się bliżej z zagadnieniami stabilizacji kości długich oraz stabilizacji kręgów szyjnych kręgosłupa, zbadać relacje występujące między poszczególnymi wielkościami charakteryzującymi stan wewnętrzny ciał opracowano modele numeryczne: kości udowej złamanej w dwóch miejscach i połączonej stabilizatorem płytkowym Polfix (model opisano w rozdz. 2.1), dwóch kręgów szyjnych kręgosłupa połączonych zestawem stabilizacyjnym D-Fun-M (model przedstawiono w rozdz. 2.2). 2.1. Stabilizator kości Polfix a) b) Podczas opracowywania modelu poczyniono następujące założenia: kość korową zamodelowano w postaci trzech kawałków rury symbolizujących odłamy kostne, stabilizator jest zbudowany z wkręty łączące i płytki zespalające (geometrię wykonano na podstawie dokumentacji technicznej), założono idealne połączenie między elementami stabilizatora a kością, w obliczeniach pominięto lepko - sprężyste własności tkanki Rys. 1. Model kości uległej złamaniu i połączonej kostnej, stabilizatorem płytkowym: a) elementy składowe, w rozpatrywanym modelu zadano b) warunki brzegowe i dyskretyzacja następujące warunki brzegowe: o utwierdzenie sztywne - nałożone na dolną powierzchnię kości, o siły węzłowe - zadane na górnej powierzchni kości. Na podstawie danych literaturowych przyjęto następujące stałe materiałowe dla kości: E kość = 20000 MPa; vkość = 0,35; R p0. 2 = 100 MPa; E, = 600 MPa; R m = 107 MPa; R c = 159 MPa (E - moduł Younga, v - ułamek Poissona, Rp().2 - granica plastyczności, E t - moduł wzmocnienia, R lrl - wytrzymałość na rozciąganie, R c - wytrzymałość na ściskanie). Elementy stabilizatora zostały wykonane ze stali 316 LVM (zgodnie z ASTM). Rozpatrzono dwa warianty [13]: stop D wykończony na zimno (E = 170 GPa; v= 0,3; Rp0.2 = 300 MPa; E t = 5000 MPa), stop D przerobiony na zimno (E = 170 GPa; v = 0,3; R p(u = 690 MPa; E, = 20000 MPa).

Analiza sprężysto - plastyczna układów biomechanicznych 85 2,2. Stabilizator kręgów D-Fun-M Podczas budowy modelu poczyniono następujące założenia: kręgi zamodelowano w postaci brył odkształcalnych, założono idealne połączenie między elementami stabilizatora a kręgami, w obliczeniach pominięto lepko - sprężyste własności tkanki kostnej, w rozpatrywanym modelu zadano następujące warunki brzegowe: o utwierdzenie sztywne - nałożone na dolną powierzchnię kręgu, o zastosowano trzy przypadki obciążenia: - siłę zadano jedynie na górna powierzchnię kręgu, - silę zadano zarówno na górnąjak i na przednią powierzchnię kręgu, - siłę zadano zarówno na górnąjak i na tylną powierzchnię kręgu. wkręty kostne (4 szt.) czop międzytrzonowy szyjny kręg górny wkręt blokujący płytka szyjna d Y sk międzykręgowy kręg dolny "lyltl : i Wf Rys. 2. Elementy składowe modelu Rys. 3. Model z podziałem na elementy skończone Własności materiałowe: kość: E kość =20 GPa; v kość = 0,35; R p0. 2 =100 MPa; E,=0.6 GPa; R m =97 MPa; R c =140 MPa; stabilizator - rozpatrzono sześć przypadków materiałowych [10,12]: stal 316 LVM, stop wykończony na zimno (rozdz. 2.1), stal 316 LVM, stop przerobiony na zimno (rozdz. 2.1), stop HS - 21 - Protasul 2: E =200 GPa; v= 0,3; R p o. 2 = 450 MPa; E, = 25GPa; stop HS - 25 (Co-Cr-W-Ni-Mo): E =220 GPa; v= 0,3; R p. 2 = 310 MPa; E, = 22 GPa; stop Tytanu przesycony: E = 110 GPa; v= 0,33; R p0. 2 = 240 MPa; E, = 14 GPa; stop Tytanu przerobiony na zimno: E=110 GPa; v= 0,33; R po.2=520 MPa; E, = 10 GPa. 3. WYNIKI 3.1 Stabilizator Polfix Obliczenia przeprowadzono dla obciążeń kości wynoszących odpowiednio: 400N, 600N, 800N, 1000N i 1200N. W każdym przypadku wyznaczono rozkłady przemieszczeń, naprężeń i odkształceń w badanym modelu. Obliczenia przeprowadzono w oparciu o hipotezę Ilubera oraz warunek plastyczności Hubera- Misesa.

86 A. John, P. Wysota a) b) c) Rys. 4. Rozkład naprężeń dla obciążenia 1200 N dla; a) liniowej statyki oraz zagadnienia nieliniowego dla stopu: b) przerobionego na zimno, c) wykończonego na zimno Rezultaty obliczeń zamieszczono w Tabeli 1. Tabela 1. Zestawienie wyników Statyka Slop D przerobiony na Stop D wykończony na Siła zimno zimno [N] u CT u e o u CT [mm] [MPa] [min] [ i o [MPa] [mm] r- io 3 i [MPa] 400 5.35 426 5.35 2.18 425 5.35 2.18 303 600 8.02 639 8.02 3.27 618 8.09 3.81 311 800 10.70 852 10.70 4.36 700 11.61 6.37 324 1000 13.38 1064 13.37 5.64 726 28.09 16.91 376 1200 16.04 1277 16.09 7.15 753 74.00 42.86 504 3.2 Stabilizator D-Fun-M Obliczenia przeprowadzono dla następujących wariantów obciążeń: dla siły osiowej zadanej na górną powierzchnię modelu wynoszącej F=30 N, dla przypadku, gdy oprócz siły osiowej działa także siła z kierunku przedniego Fi=60 N, dla przypadku, gdy oprócz siły osiowej działa także siła z kierunku tylnego F?=60 N a) b) Rys. 5. Rozkłady dla modelu wykonanego z stali 316 LVM stopu wykończonego na zimno dla przypadku, gdy występuje zarówno obciążenie osiowe (30N), jak i tylne (60N): a) przemieszczenia [mm] (nieliniowa statyka), b) odkształcenia (zagadnienie liniowe), c) naprężenia zredukowane [MPa] (nieliniowa statyka)

Analiza sprężysto - plastyczna układów biomechanicznych 87 Obliczenia przeprowadzono dla hipotezy wytężeniowej Hubera oraz warunku plastyczności Hubera - Misesa, przyjęto sześć przypadków materiałowych (ich własności przedstawiono w rozdz. 2.2). Rezultaty obliczeń zamieszczono w Tabeli 2. Rodzaj materiału stal 316LVM stop wykończony na zimno stal 316LVM stop przerobiony na zimno stop HS -21 Protasul 2 (Co-Cr-Mo) stop HS - 25 (Co - Cr -W - Ni - Mo) stop Tytanu przesycony stop Tytanu przerobiony plastycznie na zimno Obciążenie osiowe (30N) Liniowa statyka u [mm] a [MPa] Zagadnienie nieliniowe u o [mm] [MPa] Tabela 2. Zestawienie wyników Obciążenie osiowe (30N) i obciążenie tylne (60N) Liniowa statyka Zagadnienie nieliniowe u c u 0 [mm] [MPa] [mm] [MPa] 0.40 200 0.41 200 1.10 1418 1.6 410 0.40 200 0.41 204 1.10 1418 1.32 882 0.40 228 0.41 232 1.07 1581 1.37 774 0.39 246 0.41 242 1.05 1684 1.45 659 0.40 185 0.41 141 1.17 1048 1.62 486 0.40 185 0.41 143 1.17 1048 1.43 642 4. PODSUMOWANIE Na podstawie przeprowadzonych obliczeń i uzyskanych wyników można sformułować następujące wnioski: S Dla poszczególnych wariantów obciążeń rozkłady mają podobny przebieg (największe i najmniejsze wielkości występują praktycznie w tych samych miejscach) natomiast występuje istotna różnica w ich wartościach. S Wartości naprężeń zależą od przyjętego materiału (własności wytrzymałościowych), rodzaju rozpatrywanego zagadnienia oraz wartości obciążenia. S Różnica między naprężeniami uzyskanymi w analizie liniowej i nieliniowej, zależy od własności materiałowych (dla stopu o niższej granicy plastyczności jest większa) oraz obciążenia układu (im większe wartości obciążenia tym większa różnica). W elementach stabilizatorów występują znacznie wyższe wartości naprężenia niż w kości i kręgach (dla połączenia kostnego największe naprężenia występują w stabilizatorze na wysokości złamań, natomiast dla połączenia kręgów największe wartości naprężeń występują w miejscach połączeń wkrętów kostnych z płytką szyjną). S Uwzględnienie lepko-sprężystych własności tkanki kostnej pozwoliłoby na uzyskanie rezultatów jeszcze lepiej oddających warunki rzeczywiste. S Relacja pomiędzy własnościami materiałowymi implantu i kości wpływa na wyniki obliczeń. S Przeprowadzona analiza pokazuje, że dobór stabilizatora (zarówno rozwiązania konstrukcyjnego jak i zastosowanego materiału) powinien uwzględniać indywidualne cechy osobnicze oraz kształt i rodzaj złamania.

88 A. John, P. Wysota S Uzyskane rezultaty mogą być pomocne w procesie wspomagania projektowania aparatów stabilizacyjnych dla konkretnych przypadków klinicznych. LITERATURA [1] An Y.H., Draughn R.A. (Ed.): Mechanical testing of bone and the bone - implant interface. CRC Press LLC, 2000. [2] Będziński R.: Biomechanika inżynierska. Zagadnienia wybrane. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wroclaw 1997. [3] Cowin S.C. (Ed.): Bone mechanics handbook. CRC Press, 2001. [4] Filipiak J. et al.: Bone fragments displacement as a determined factor of bone regenerate biomechanical properties. ZN KMS 26. Gliwice 2006, pp. 105-110. [5] Jasińska - Choromańska D.: Concept of bone fracture heading measure used load measuring in external fixators. ZN KMS 26. Gliwice 2006, pp. 149-154. [6] Kaczmarek M., Marciniak J.: Problemy osteosyntezy stabilizatorami płytkowymi. Proceedings of the scientific conference on materials, mechanical and manufacturing engineering, Gliwice 2005, pp. 325-334. [7] Kiwerski J. (red.): Rehabilitacja medyczna. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2005. [8] Kutz M. (Ed.): Standard handbook of biomedical engineering and design. McGraw - Hill, 2004. [9] Marciniak J. et al.: Evaluation of the biomechanical quality of the POLFIX fixation and manipulation system. Acta of Bioeng. And Biomech. 1, sup. 1, 1999, pp. 317-320. [10] Marciniak J.: Biomateriały w chirurgii kostnej. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1992. [11] Ramotowski W., Granowski R., Bielawski J.: Osteosynteza metodą Zespól: teoria i praktyka kliniczna. PZWL, Warszawa 1988. [12]Winiecki M.: Zagadnienie biomechanicznej biokompatybilności kości i materiałów konstrukcyjnych implantów ortopedycznych w świetle współczesnego dwufazowego porosprężystego modelu tkanki kostnej. Eksploatacja i niezawodność 2004, 2, pp. 74-79. [13] PN - ISO 5832-1:1997 Wszczepy dla chirurgii. Materiały metalowe. Stal nierdzewna do przeróbki plastycznej. ELASTOPLASTIC ANALYSIS OF THE BIOMECHANICAL STRUCTURES Summary. The subject of the paper concerns strength analysis of two biomechanical structures: the joint of the femur bone and the plate stabilizer Polfix and the joint of cervical vertebras of spine by the stabilizer D-Fun-M. Reactions in these objects are investigated. In order to achieve the results, the models of the structures is prepared and computed with finite element method. On the base of the numerical models the elastoplastic analysis of the structures was performed. The attention is concentrated on the investigation of the interdependence between factors characterizing internal state of the body.