Detail projektu

Víceúrovňové modelování chování hyperelastických anizotropních materiálů

Období řešení: 01.01.2009 — 31.12.2011

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Standardní projekty

- plně financující (2009-01-01 - 2011-12-31)

O projektu

Projekt se zabývá ve všeobecné části implementací konstitutivních modelů chování hyperelastických kompozitů do komerčních programových systémů MKP a identifikací materiálových parametrů těchto modelů na základě různých typů zkoušek. V problémově specifikované části se pak zabývá 1) dvouúrovňovým modelováním chování kompozitů elastomer-ocelové vlákno, jednak s využitím anizotropních hyperelastických konstitutivních modelů, jednak na úrovni modelování jednotlivých strukturních složek, 2) tvorbou MKP modelů arteriálních výdutí na základě těchto konstitutivních modelů a skutečné geometrie získané pomocí CT, jakož i návrhem metody pro hodnocení rizika ruptury výdutě, 3) odladěním a identifikací vlastností modelů mechanického chování buňky, zohledňujících její strukturu a umožňující simulaci přenosu mechanického zatížení z extra- do intracelulárního prostoru a do jádra buňky při jejích základních mechanických zkouškách, s cílem přispět k objasnění podstaty mechanotransdukce, tj. převodu

Popis anglicky
In its general part, the project deals with implementation of constitutive models of behaviour of hyperelastic composites into FE program packages and with identification of material parameters of the models from various types of tests. In the specific parts, it deals with 1) two-scale modelling of behaviour of composites elastomer-steel fibre, partly using the anisotropic hyperelastic constitutive models, partly at the level of modelling its structural components, 2) creation of FE models of arterial aneurysms on the base of the above constitutive models and real geometry obtained from CT scans, and proposal of a method for assessment of their rupture risk, 3) debugging and identification of properties of models of mechanical behaviour of cell, considering its structure and enabling us to simulate the transmission of mechanical load from the extra-to intracellular space and onto the nucleus under basic mechanical tests, with the aim to contribute to understanding fundamentals of

Klíčová slova
kompozity, elastomery, aneurysmus, buňka, konstitutivní model

Klíčová slova anglicky
Composite; elastomer; aneurysm; cell; constitutive model

Označení

GA106/09/1732

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Burša Jiří, prof. Ing., Ph.D. - hlavní řešitel

Útvary

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky
- příjemce (01.01.2009 - 31.12.2011)

Výsledky

BURŠA, J.; FUIS, V. Finite element simulation of mechanical tests of individual cells. In IFMBE Proceedings. Munich, Germany: Springer, 2009. p. 16-19. ISBN: 978-3-642-03897-6.
Detail

SKÁCEL, P.; BURŠA, J. Numerical implementation of constitutive model for arterial layers with distributed collagen fibre orientations. COMPUTER METHODS IN BIOMECHANICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING, 2013, vol. 2014, no. 01, p. 1-13. ISSN: 1025-5842.
Detail

DĚTÁK, M.; BURŠA, J.; ZEMÁNEK, M. Influence of geometric simplifications on stresses and strains in aneurysm model. In IFMBE Proceedings. Munich, Germany: Springer, 2010. p. 529-532. ISBN: 978-3-642-03897-6.
Detail

POLZER, S.; BURŠA, J. MODEL SIMPLIFICATION AND BOUNDARY CONDITIONS OF ABDOMINAL AORTIC ANEURYSM. In Engineering mechanics 2010. 2010. p. 270-279. ISBN: 978-80-87012-26-0.
Detail

POLZER, S.; BURŠA, J. poroelastic model of intraluminal thrombus in FEA of aortic aneurysm. In 6th world congress of biomechanics. singapore: springer, 2010. p. 763-767. ISBN: 978-3-642-14514-8.
Detail

BURŠA, J.; JANÍČEK, P. Systemic approach to modelling of constitutive behaviour of various types of matter. Part I - basic and simple constitutive models. Engineering Mechanics, 2009, vol. 16, no. 4, p. 1-15. ISSN: 1802-1484.
Detail

BURŠA, J.; JANÍČEK, P. Systemic approach to modelling of constitutive behaviour of various types of matter. Part II - combined constitutive models in solid mechanics. Engineering Mechanics, 2009, vol. 16, no. 5, p. 1-17. ISSN: 1802-1484.
Detail

ZEMÁNEK, M.; BURŠA, J.; DĚTÁK, M. Biaxial tension tests with soft tissues of arterial wall. Engineering Mechanics, 2009, vol. 16, no. 1, p. 3-12. ISSN: 1802-1484.
Detail

SKÁCEL, P.; BURŠA, J. Material parameter identification of arterial wall layers from homogenized stress-strain data. COMPUTER METHODS IN BIOMECHANICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING, 2011, vol. 14, no. 01, p. 33-41. ISSN: 1025-5842.
Detail

BURŠA, J.; MUCHA, P.; SKÁCEL, P. Finite element model of abdominal aortic aneurysm. In IFMBE Proceedings. Munich, Germany: Springer, 2010. p. 185-188. ISBN: 978-3-642-03897-6.
Detail

BURŠA, J.; HOLATA, J.; LEBIŠ, R. Tensegrity finite element models of mechanical tests of individual cells. Technology and Health Care, Int. Journal of Health Care Engineering, 2012, vol. 20, no. 2, p. 135-150. ISSN: 0928-7329.
Detail

POLZER, S.; BURŠA, J. Simulation of residual stresses (strains) in arteries. In IFMBE Proceedings, Volume 37. Budapest: Springer, 2012. p. 454-457. ISBN: 978-3-642-23507-8.
Detail

POLZER, S.; BURŠA, J.; SWEDENBORG, J.; GASSER, T. The impact of Intra-luminal Thrombus failure on the mechanical stress in the wall of Abdominal Aortic Aneurysms. EUROPEAN JOURNAL OF VASCULAR AND ENDOVASCULAR SURGERY, 2011, vol. 41, no. 4, p. 467-473. ISSN: 1078-5884.
Detail

BURŠA, J.; SKÁCEL, P.: Upínací svorky; Svorky pro zrychlené upínání měkkých biologických tkání při dvouosých zkouškách. A2/715a. URL: http://www.umt.fme.vutbr.cz/cz/ustav/produkty/. (funkční vzorek)
Detail

BURŠA, J.; SKÁCEL, P.; LASOTA, T.: Vahadlový systém; Vahadlový systém pro testování malých vzorků tkání ve dvouosé napjatosti. A2/715. URL: http://www.umt.fme.vutbr.cz/cz/ustav/produkty/. (funkční vzorek)
Detail

BURŠA, J.; SKÁCEL, P.: Vysekávací nože; Sada vysekávacích nožů. A2/715. URL: http://www.umt.fme.vutbr.cz/cz/ustav/produkty/. (funkční vzorek)
Detail

SKÁCEL, P.: Hyperfit; Hyperfit - software for parameter identification of hyperelastic constitutive models. A2/615a. URL: http://www.umt.fme.vutbr.cz/cz/ustav/produkty/. (software)
Detail