ANALIZA INTERWAŁOWA I ROZMYTA LUDZKIEJ KOŚCI BIODROWEJ

Podobne dokumenty
ANALIZA INTERWAŁOWA I ROZMYTA KOŚCI BIODROWEJ CZŁOWIEKA

IDENTYFIKACJA I ANALIZA PARAMETRÓW GEOMETRYCZNYCH I MECHANICZNYCH KOŚCI MIEDNICZNEJ CZŁOWIEKA

ANALIZA ROZMYTA ELEMENTÓW UKŁADÓW BIOMECHANICZNYCH

Materiały do laboratorium Przygotowanie Nowego Wyrobu dotyczące metody elementów skończonych (MES) Opracowała: dr inŝ.

Drgania poprzeczne belki numeryczna analiza modalna za pomocą Metody Elementów Skończonych dr inż. Piotr Lichota mgr inż.

SYMULACJA ODDZIAŁYWAŃ DYNAMICZNYCH W STAWIE BIODROWYM ZE SZTUCZNĄ PANEWKĄ

OKREŚLENIE PARAMETRÓW MATERIAŁOWYCH KOŚCI BELECZKOWEJ NA PODSTAWIE SYMULACJI NA POZIOMIE MIKROSKOPOWYM

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

WSPÓŁCZYNNIK GOTOWOŚCI SYSTEMU LOKOMOTYW SPALINOWYCH SERII SM48

MODELOWANIE WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ O ZMIENNEJ TWARDOŚCI

Wybrane problemy numerycznej symulacji trójpunktowego zginania próbek z kości korowej

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

W naukach technicznych większość rozpatrywanych wielkości możemy zapisać w jednej z trzech postaci: skalara, wektora oraz tensora.

Politechnika Poznańska. Zakład Mechaniki Technicznej

DOBÓR WARTOŚCI PARAMETRÓW TŁUMIKA DYNAMICZNEGO DRGAŃ Z ZASTOSOWANIEM ARYTMETYKI PRZEDZIAŁOWEJ

CHARAKTERYSTYKA I ZASTOSOWANIA ALGORYTMÓW OPTYMALIZACJI ROZMYTEJ. E. ZIÓŁKOWSKI 1 Wydział Odlewnictwa AGH, ul. Reymonta 23, Kraków

KOMPUTEROWE MODELOWANIE I OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE ZBIORNIKÓW NA GAZ PŁYNNY LPG

Modelowanie matematyczne i symulacje komputerowe - MMiSK

Politechnika Poznańska Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania

Metoda elementów skończonych w badaniach zestawu stabilizującego segment kręgosłupa

ZAAWANSOWANE METODY OBLICZEŃ NAPRĘśEŃ I ODKSZTAŁCEŃ NA PRZYKŁADZIE ANALIZY KORPUSU SILNIKA ELEKTRYCZNEGO DO KOMBAJNU ŚCIANOWEGO KA200

Szacowanie ryzyka z wykorzystaniem zmiennej losowej o pramatkach rozmytych w oparciu o język BPFPRAL

Pierwsze komputery, np. ENIAC w 1946r. Obliczenia dotyczyły obiektów: o bardzo prostych geometriach (najczęściej modelowanych jako jednowymiarowe)

1 z , 12:01

Definicja pochodnej cząstkowej

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

MODELOWANIE ZA POMOCĄ MES Analiza statyczna ustrojów powierzchniowych

Komputerowe wspomaganie procesu diagnozowania osteoporozy i oceny jej skutków w kości miednicznej człowieka

Analiza wytrzymałościowa kości. obojczykowej człowieka

Politechnika Poznańska Metoda elementów skończonych. Projekt

WSTĘPNA ANALIZA STAWU BIODROWEGO CZŁOWIEKA FIZJOLOGICZNIE PRAWIDŁOWEGO ORAZ PO ZABIEGU KAPOPLASTYKI

MODELOWANIE WIELOSKALOWE GRADIENTOWYCH KOMPOZYTÓW WŁÓKNISTYCH

LOKALNA APROKSYMACJA POCHODNYCH Z UŻYCIEM NIEREGULARNIE ROZMIESZCZONYCH WĘZŁÓW LOCAL APPROXIMATION OF DERIVATIVES USING SCATTERED NODES

ANALIZA KINEMATYCZNA PALCÓW RĘKI

Rozwiązywanie równań liniowych. Transmitancja. Charakterystyki częstotliwościowe

ZASTOSOWANIE METOD OPTYMALIZACJI W DOBORZE CECH GEOMETRYCZNYCH KARBU ODCIĄŻAJĄCEGO

ZASTOSOWANIE METODY FUNKCJI REGRESJI DO OCENY EFEKTÓW REHABILITACJI OSÓB Z PORAśENIEM POŁOWICZNYM

PROJEKT METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

PROBLEMY NIEKONWENCJONALNYCH UKŁADÓW ŁOŻYSKOWYCH Łódź maja 1995 roku ROZDZIAŁ PARAMETRÓW KONSTRUKCYJNYCH ZESPOŁU WRZECIONOWEGO OBRABIARKI

WYKORZYSTANIE METOD OPTYMALIZACJI DO ESTYMACJI ZASTĘPCZYCH WŁASNOŚCI MATERIAŁOWYCH UZWOJENIA MASZYNY ELEKTRYCZNEJ

MODELOWANIE ROZKŁADU TEMPERATUR W PRZEGRODACH ZEWNĘTRZNYCH WYKONANYCH Z UŻYCIEM LEKKICH KONSTRUKCJI SZKIELETOWYCH

WIELOSKALOWE MODELOWANIE STRUKTUR WYTWORZONYCH Z UŻYCIEM METODY FUSED DEPOSITION MODELING (FDM) DO ZASTOSOWAŃ W MEDYCYNIE

Logika rozmyta typu 2

Projektowanie elementów z tworzyw sztucznych

ASPEKTY PROJEKTOWANIA PASOWAŃ W POŁĄCZENIACH OSIOWOSYMETRYCZNYCH

ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCIOWA KOŚCI PISZCZELOWEJ

ROZKŁAD MATERIAŁU NAUCZANIA KLASA 1, ZAKRES PODSTAWOWY

PRZYKŁAD ZASTOSOWANIA DOKŁADNEGO NIEPARAMETRYCZNEGO PRZEDZIAŁU UFNOŚCI DLA VaR. Wojciech Zieliński

ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI FILTRU PARAMETRYCZNEGO I RZĘDU

ANALIZA BELKI DREWNIANEJ W POŻARZE

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

MODELOWANIE ZMIAN OSTEOPOROTYCZNYCH Z WYKORZYSTANIEM OBRAZÓW Z TOMOGRAFII KOMPUTEROWEJ

RÓWNANIE DYNAMICZNE RUCHU KULISTEGO CIAŁA SZTYWNEGO W UKŁADZIE PARASOLA

Metody Numeryczne w Budowie Samolotów/Śmigłowców Wykład I

TEORETYCZNY MODEL PANEWKI POPRZECZNEGO ŁOśYSKA ŚLIZGOWEGO. CZĘŚĆ 3. WPŁYW ZUśYCIA PANEWKI NA ROZKŁAD CIŚNIENIA I GRUBOŚĆ FILMU OLEJOWEGO

Metoda elementów skończonych

PRZESTRZENNY MODEL PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO MASY FORMIERSKIEJ

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Paweł Wojnarowski* wiertnictwo nafta gaz TOM 27 ZESZYT

OCENA SPRAWNOŚCI FIZYCZNEJ STUDENTÓW Z WYKORZYSTANIEM MATEMATYCZNEGO MODELU KOŃCZYNY DOLNEJ CZŁOWIEKA

FLAC Fast Lagrangian Analysis of Continua

Metody Obliczeniowe Mikrooptyki i Fotoniki

ANALIZA NUMERYCZNA ZMIANY GRUBOŚCI BLACHY WYTŁOCZKI PODCZAS PROCESU TŁOCZENIA

Sztuczna inteligencja : Zbiory rozmyte cz. 2

ELEMENTY ANALIZY NUMERYCZNEJ ELEMENTY ANALIZY NUMERYCZNEJ. Egzamin pisemny zestaw 1 24 czerwca 2019 roku

PEWNE METODY HYBRYDOWE W JEDNOKRYTERIALNEJ OPTYMALIZACJI KONSTRUKCJI SOME HYBRID METHODS FOR SINGLE CRITERIA DESIGN OPTIMIZATION

METODA MACIERZOWA OBLICZANIA OBWODÓW PRĄDU PRZEMIENNEGO

SPRAWDZANIE GEOMETRII TORÓW ZJEśDśALNI WODNYCH ZE WZGLĘDU NA BEZPIECZEŃTWO UśYTKOWANIA

WYZNACZANIE KOSZTÓW TRANSPORTU Z WYKORZYSTANIEM OCTAVE 3.4.3

ZASTOSOWANIE METODY HOMOGENIZACJI DO WYZNACZANIA STAŁ YCH MATERIAŁ OWYCH MATERIAŁ U NIEJEDNORODNEGO

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

OD MODELU ANATOMICZNEGO DO MODELU NUMERYCZNEGO - SYMULACJA RUCHU PALCÓW RĘKI CZŁOWIEKA

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

Dariusz Kacprzak Katedra Matematyki Politechnika Białostocka

ELEMENTY ANALIZY NUMERYCZNEJ ELEMENTY ANALIZY NUMERYCZNEJ. Egzamin pisemny zestaw 1 26 czerwca 2017 roku

Defi f nicja n aprę r żeń

Jeśli X jest przestrzenią o nieskończonej liczbie elementów:

ANALIZA NUMERYCZNA PŁYTKOWEGO STABILIZATORA KRĘGOSŁUPA Z WYKORZYSTANIEM MES

Metody obliczeniowe - modelowanie i symulacje

Najprostszy element. F+R = 0, u A = 0. u A = 0. Mamy problem - równania zawierają siły, a warunek umocowania - przemieszczenia

SYMULACJA TŁOCZENIA ZAKRYWEK KORONKOWYCH SIMULATION OF CROWN CLOSURES FORMING

Rozszerzony konspekt preskryptu do przedmiotu Teoria Maszyn i Mechanizmów

MODELOWANIE PROCESU NISZCZENIA KOMPOZYTOWEGO OKUCIA MODELING OF DAMAGE PROCESS OF BOLTED COMPOSITE JOINT

ZASTOSOWANIE RACHUNKU OPERATORÓW MIKUS- IŃSKIEGO W PEWNYCH ZAGADNIENIACH DYNAMIKI KONSTRUKCJI

Sympozjum Trwałość Budowli

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM

Optymalizacja konstrukcji wymiennika ciepła

2.1.M.06: Modelowanie i wspomaganie komputerowe w inżynierii powierzchni

Adres do korespondencji: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków, ul. Reymonta 25

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

SZTUCZNA INTELIGENCJA

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

DIGITALIZACJA GEOMETRII WKŁADEK OSTRZOWYCH NA POTRZEBY SYMULACJI MES PROCESU OBRÓBKI SKRAWANIEM

2. MODELOWANIE SŁUPÓW

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

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

ESTYMACJA PARAMETRÓW TERMOFIZYCZNYCH CIAŁ IZOTROPOWYCH ZA POMOCĄ METODY FILTRACJI DYNAMICZNEJ ORAZ PRZEDZIAŁOWEGO UŚREDNIANIA WYNIKÓW POMIARÓW

Analiza numeryczna Kurs INP002009W. Wykłady 6 i 7 Rozwiązywanie układów równań liniowych. Karol Tarnowski A-1 p.

12/ Technika BADANIE NUMERYCZNE STANU WYTĘŻENIA POŁĄCZENIA ŚRUBOWEGO. Patryk RÓŻYŁO, Katarzyna FALKOWICZ, Paweł WYSMULSKI

Analiza wrażliwości tarczy z wykorzystaniem metody elementów skończonych

Transkrypt:

MODELOWANIE INśYNIERSKIE ISSN 1896-771X 4, s. 55-60, Gliwice 2007 ANALIZA INTERWAŁOWA I ROZMYTA LUDZKIEJ KOŚCI BIODROWEJ ANTONI JOHN, PIOTR ORANTEK, MONIKA MIARKA Katedra Wytrzymałości Materiałów i Metod Komputerowych Mechaniki, Politechnika Śląska Streszczenie. Modelowanie numeryczne ludzkiej kości biodrowej jest złoŝonym procesem, w którym naleŝy wziąć pod uwagę wiele waŝnych czynników. Jednym z nich są własności materiału. Obliczenia numeryczne wymagają wprowadzenia parametrów materiałowych, które zaleŝą od wieku, zdrowia, płci, środowiska oraz wielu innych. Aby dobrać prawidłowo parametry materiałowe, naleŝy wziąć pod uwagę róŝnorodne dane dotyczące pacjentów. Autorzy artykułu załoŝyli wartości przedziałowe wybranych parametrów materiałowych. Zaproponowano interwałową i rozmytą analizę kości biodrowej. 1. WSTĘP BioinŜynieria zajmuje się wieloma waŝnymi problemami związanymi z ludzkim ciałem. Kość biodrowa jest jednym z najwaŝniejszych elementów podporowych w obręczy biodrowej, i jest jednocześnie naraŝona na wiele urazów. Często przed interwencją chirurgiczną naleŝy wyznaczyć rozkład napręŝeń, odkształceń i przemieszczeń kości biodrowej. Jest to szczególnie waŝne, gdy wykonuje się zabieg całkowitej alloplastyki stawu biodrowego. Dla bezpieczeństwa pacjenta wyŝej wspomniane rozkłady moŝna wyznaczyć jedynie dwoma metodami: testami wykonywanymi na modelu i obliczeniami numerycznymi. Model numeryczny musi być przygotowany przed obliczeniami numerycznymi [1,2,]. Obliczenia te wymagają znajomości parametrów materiałowych. Z reguły źródłem wiadomości o materiałach jest literatura, jednak często dane te nie nadają się do zastosowania w obliczeniach. Dlatego szuka się wartości parametrów materiałowych na drodze eksperymentalnej [4,5,6]. Wiadomo, Ŝe właściwości materiałowe Ŝywej tkanki zaleŝą od wieku, płci, zdrowia, środowiska oraz wielu innych czynników zmieniających się w czasie. Jako Ŝe interesują nas wyniki nie tylko dla jednej osoby, ale dla grupy pacjentów, powinno się zakładać przedziałowe parametry materiałów. W pracy zaprezentowano analizę przedziałową i rozmytą. Analiza dotyczy właściwości materiałów. Zastosowano w obliczeniu metodę elementów skończonych [7,8,9]. W rozmytym podejściu liczby rozmyte rozpatruje się jako przedziały odpowiadające alfaprzekrojom. 2. PODSTAWY MATEMATYCZNE ARYTMETYKI PRZEDZIAŁOWEJ I ROZMYTEJ

56 A. JOHN, P. ORANTEK, M. MIARKA NajwaŜniejsze definicje i załoŝenia dotyczące liczb przedziałowych moŝna znaleźć w literaturze [10]. W nawiązaniu do definicji, przedziałowy skalar złoŝony jest z pojedynczych przedziałów naleŝących do dziedziny liczb rzeczywistych R. Dziedzina przedziałowych skalarów oznaczana jest jako IR. Przedziałowy skalar oznaczany jest jako. Rzeczywisty domknięty przedział jest definiowany jako [10]: { ( )( )} = R or = [, ] gdzie oraz są odpowiednio dolną i górną granicą przedziałowego skalaru. Zbiór skalarów oznaczany jest jako i definiowany następująco: =U i i Wektor przedziałowy oznaczany jest jako { } n IR. Opisuje on zbiór wszystkich wektorów, których składniki i naleŝą do odpowiadających im skalarnych przedziałów i : { } { } { i i} = Macierz przedziałowa [ ] n m X IR opisuje zbiór wszystkich macierzy, których składnik ij zawarty jest w odpowiadającym mu przedziałowym skalarze ij : [ ] [ X] { ij ij} X = Zbiór macierzy [ X ] opisuje zbiór wszystkich macierzy, których kaŝdy składnik ij macierzy zawarty jest w odpowiadającym mu zbiorze skalarów { } X = X ij ij ij ij ij : Dodatkowo na liczbach przedziałowych zdefiniowana jest arytmetyka przedziałowa: [ a, a] + [ b, b ] = [ a+ b, a+ b ] [ a, a] [ b, b ] = [ a b, a b] [ a, a] [ b, b ] = [min( M),ma( M )] gdzie: M = { a b; a b; a b; a b ]} [ a, a]/[ b, b ] = [min( D),ma( D )] gdzie: D = { a / b; a / b; a / b; a / b ]}.

ANALIZA INTERWAŁOWA I ROZMYTA LUDZKIEJ KOŚCI BIODROWEJ 57 ( ) Rozpatrzmy analizę elementów skończonych jako funkcję czarnej skrzynki f { } zaleŝnej od wektora parametrów { }, i mającą za wynik wektor { y }. Wektor parametrów wejściowych zawiera się w wektorze przedziałowym { }. Procedura przedziałowych elementów skończonych jest równowaŝna szukaniu rozwiązania postaci: { ( )({ } ({ }))} { } { } { } { } y = y y = f RozwaŜania skupiono na obliczaniu przedziałowego wektor aproksymującego dokładny zbiór rozwiązań. Hiperprzestrzenna aproksymacja opisuje zakres kaŝdego komponentu wektora. MoŜna wyróŝnić kilka metod numerycznych w celu obliczenia aproksymacji hipersześciennej dokładnego zbioru rozwiązań. W tej pracy wykorzystano analizę węzłową. Zbiory rozmyte są rozpatrywane jako para oraz µ (). Typ zbioru rozmytego to liczba rozmyta. Liczba rozmyta moŝe być reprezentowana przez zbiór alfa-przekrojów. Działania na liczbach rozmytych mogą zostać określone za pomocą arytmetyki przedziałowej dla kaŝdego alfa-przekroju. Rys.1. Liczby rozmyte i odpowiadające im przedziały. PRZEDZIAŁOWA METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH Przedziałowa metoda elementów skończonych (IFEM) jest stosunkowo nowym narzędziem obliczeniowym do analizowania problemów niedokładności parametrów. Główne algebraiczne równania po przestrzennej dyskretyzacji mają podobną formę do równań otrzymanych deterministyczną metodą elementów skończonych. Otrzymuje się układ n równań liniowych: [ A][ ] = [ B] co jest równoznaczne z:

58 A. JOHN, P. ORANTEK, M. MIARKA [ a11, a11 ] [ a12, a12 ] [ a1, a1 ]... [ a1 n, a1 n] [ 1, 1] [ b1, b1 ] [ a21, a21] [ a22, a22] [ a2, a2]... [ a2n, a2 ] n [ 2, 2] [ b 2, b2 ] [ a1, a1] [ a2, a2 ] [ a, a]... [ an, an ] [, ] = [ b, b ]..................... [ an 1, an 1] [ an 2, an2] [ an, an]... [ ann, ann] [ n, n ] [ b n, bn ] W przypadku interwałowym elementy macierzy [ A ] oraz wektora [ B ] są przedziałowe. Dlatego wektor [ ] jest równieŝ przedziałowy. Rozwiązaniem układu przedziałowych równań liniowych jest zbiór hull (rys.2). Dla przykładu: [1,2] [2,4] [2,4] [1,2] 1 2 [-1,1] = [1,2] 2 ( A, B) hull ( A, B) 1 Rys. 2. Interpretacja geometryczna rozwiązania układu przedziałowych równań 4. PRZEDZIAŁOWA I ROZMYTA ANALIZA KOŚCI BIODROWEJ Ludzka kość biodrowa jest utwierdzona w spojeniu łonowym i na powierzchni kontaktu z kością krzyŝową. Jest obciąŝona siłą F działającą w sztucznej panewce. Przeprowadzono obliczenia dla dwóch przypadków. W pierwszym przypadku parametry materiałowe nie zaleŝą od połoŝenia. W drugim są zaleŝne od połoŝenia w kości. W obu przypadkach zastosowano podejścia interwałowe i rozmyte (dwa alfa-przekroje trapezoidalne). ZałoŜono, Ŝe dla podejścia przedziałowego moduł Younga kości miedniczej był stały i równy [1.8E8; 2.2E8]. Moduł Younga kości korowej (w pierwszym przypadku) został zamodelowany jako przedział [1.8E10; 2.2E10]. W drugim przypadku moduł Younga kości korowej był równy [1.8E10; 2.2E10] w strefie A (rys.2) i równy [0.9E10; 1.1E10] na brzegu B (pomiędzy P 1 oraz P ). W przestrzeni pomiędzy strefą A i brzegiem B, moduł Younga był wygenerowany jako liniowa funkcja wagi. W przypadku analizy rozmytej moduł Younga kości miednicznej (w obu przypadkach) był stały i równy liczbom rozmytym (tab.). W pierwszym przypadku moduł Younga kości korowej był

ANALIZA INTERWAŁOWA I ROZMYTA LUDZKIEJ KOŚCI BIODROWEJ 59 zamodelowany jako liczba rozmyta (tab.). Wartości modułu Younga kości korowej w strefie A i na brzegu B (Rys.) w drugim przypadku są przedstawione w tab.. W przestrzeni pomiędzy strefą A i brzegiem B, moduł Younga był wygenerowany jako liniowa funkcja wagi. Rys.. Model kości miednicy człowieka ZałoŜono, Ŝe pozostałe parametry są liczbami deterministycznymi. Wyniki: rzeczywiste, przedziałowe i rozmyte przemieszczenia w wybranych punktach są przedstawione w tab.1 i tab.2 oraz na rys.4. 6 4 2 0 1 2 Rys.4. Przedziałowe (górna i dolna granica) przemieszczenia wzdłuŝ osi na odcinku P 1 -P Tablica 1. Przemieszczenia w postaci rzeczywistej punkt przypadek y z P 1 1 2.927E-07 2.95E-07 -.016E-07 2 2.927E-07 2.95E-07 -.015E-07 P 2 1.92E-07 1.7E-07-2.920E-07 2.92E-07 1.7E-07-2.929E-07 P 1 4.194E-07.71E-08-2.66E-07 2 4.194E-07.7E-08-2.662E-07 Tablica 2. Przemieszczenia interwałowe wybranych punktów punkt przypadek y z y y z z P 1 1 2.666E-07.247E-07 2.690E-07.277E-07 -.47E-07-2.744E-07 2 2.665E-07.247E-07 2.690E-07.276E-07 -.48E-07-2.745E-07 P 2 1.580E-07 4.6E-07 1.217E-07 1.484E-07 -.240E-07-2.658E-07 2.580E-07 4.62E-07 1.217E-07 1.484E-07 -.241E-07-2.658E-07 P 1.819E-07 4.654E-07.90E-08 4.151E-08-2.955E-07-2.424E-07 2.819E-07 4.654E-07.88E-08 4.150E-08-2.955E-07-2.424E-07 Tablica. Rozmyte wartości parametrów materiałowych i przemieszczenia punktu P 1 E1 [e+10] k. korowa E2 [e+8] k. gąbczasta P 1 [e-7] Py 1 [e-7] Pz 1 [e-7] 1.8 2.2 2.66.24 2.66.24 2.70.27 -.4-2.74 1.6 2.4 2.44.64 2.44.64 2.47.68 -.76-2.51 4. PODSUMOWANIE Analiza przedziałowa umoŝliwia obliczenia wybranych charakterystyk (odkształcenia, napręŝenia i przemieszczenia) nie tylko dla dyskretnych deterministycznych parametrów materiałowych, ale dla załoŝonych przedziałów, dzięki czemu znacznie dokładniej odzwierciedla rzeczywiste warunki. Otrzymane wyniki mogą być pomocne przy ocenie

60 A. JOHN, P. ORANTEK, M. MIARKA jakości wykonanych chirurgicznych zabiegów. Chirurdzy mogą zaobserwować, które stany są niebezpieczne dla pacjentów.

ANALIZA INTERWAŁOWA I ROZMYTA LUDZKIEJ KOŚCI BIODROWEJ 61 LITERATURA 1. John A: Numerical analysis of solid and shell models of human pelvic bone. Lecture Notes in Computer Science 1988. Eds.: L. Vulkov, J. Waśniewski, P. Yalamov, Numerical Analysis and Its Application. Berlin Heidelberg: Springer Verlag 2001, p. 764-771. 2. John A., Orantek P.: Computer aided creation of geometrical model of human pelvic bone. Acta of Bioengineering and Biomechanics 2001, vol. 2, Supplement 2, p. 217-220.. John A., Orantek P.: Computer aided creation of numerical model of human pelvic bone. Engineering Transactions 200, vol. 51, No. 2-, p. 215-226. 4. John A., Kuś W., Orantek P.: Material coefficient identification of bone tissues using evolutionary algorithms. In: Inverse Problems in Engineering Mechanics IV. Masa.Tanaka (Ed.), Elsevier 200, p. 95-102. 5. Burczyński T., John A., Kuś K. Orantek P., Poteralski A.: The evolutionary algorithm and hipersurface in identification of material coefficients in human pelvic bone. Acta of Bioengineering and Biomechanics, 200, 5, Supplement 1, p. 61-66. 6. Cowin S.C. (Ed.): Bone mechanics handbook. CRC Press 2001. 7. Zienkiewicz, O.C. and Taylor, R.L.: The finite element method. Vol. 1: The Basis. 5th ed. Oford: Butterworth-Heinemann, 2000. 8. Belytschko, T., Krongauz, Y., Organ, D., Fleming, M. and Krysl, P.: Meshless methods: An overview and recent developments. Comput. Methods Appl. Mech. Engng 1996, 19, p. -47. 9. Owen, D.R.J., Feng, Y.T., Mak, K.W. and Honnor, M.E.: Computational modelling of large scale multiple fracturing solids and particulate systems. In: Computational Mechanics New Frontiers for the New Millennium, Proceedings of the First Asian-Pacific Congress on Computational Mechanics, Valliappan, S. and Khalili, N. Eds, Elsevier, Amsterdam 2001, Vol. 1, p. 117-126. 10.Moore R.E.:. Interval Analysis. Prentice-Hall, EngleWood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, 1966. THE INTERVAL AND FUZZY ANALYSIS OF THE HUMAN PELVIC BONE Summary. Numerical modeling of the human pelvic bone is a comple process in which many important factors are taken into account. One of them concerns material properties. Numerical calculations require the characteristics of the material properties and the material parameters from the beginning. The material properties of the living body depend on age, health, gender, environment and many others factors. To determine correct material parameters, health details of a group of patients need to be taken into consideration. In this paper authors assumed interval values of the selected material parameters and proposed interval and fuzzy analysis of the pelvic bone.