Мамонов А.М., Преображенский Е.В., Нейман А.В., Поляков О.А., Агаркова Е.О. «Прогнозирование работоспособности и надежности эндопротеза коленного сустава методом математического компьютерного моделирования» Деформация и разрушение материалов, № 8, с. 24-30 (2023)

Выполнено моделирование методом конечных элементов напряженно-деформированного состояния и проанализировано механическое поведение биотехнической системы бедренная кость–эндопротез коленного сустава. Металлические компоненты эндопротеза выполнены из титанового сплава ВТ6, плато большеберцового компонента – из сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Рассчитаны напряжения в костных структурах и наиболее нагруженных компонентах эндопротеза при функциональной нагрузке 3300 Н. Установлена высокая степень подобия биомеханического поведения биотехнической системы (с эндопротезом) поведению здоровой бедренной кости. Показано, что напряжения и деформации всех компонентов биотехнической системы не превышают критических значений. Результаты расчетов позволили прогнозировать работоспособность и надежность компонентов эндопротеза при статических и циклических нагрузках, износостойкость узла подвижности и надежность цементной мантии. Ключевые слова: эндопротез коленного сустава, математическое моделирование, метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние, надежность