AN ENDOCHRONIC MATERIAL MODEL FOR THE NUMERICAL ANALYSIS OF CONCRETE STRENGTH

Fundamental equations of the endochronic material model for cohesive granular materi- als have been presented, together with relationships needed for numerical models. Application possibilities of original and of significantly modified varieties have been illustrated on numer- ical problems

Biomechanical modelling of the accommodation problem of human eye

This paper deals with the biomechanical analyse of the human eye with a complex numerical model. We present our three dimensional finite element model including the built-up parts, applied material and geometric properties. Hereupon we describe the subjects which we want to investigate with this 3D model, such as accommodation, presbyopia and so on. We highlight the accommodation problem of the crystalline lens and its surrounding parts. We discuss and explain the connection between the age-related material properties, geometric and refractive parameters and amplitude of accommodation. The results have shown that beside the geometry and material properties, the refractive attributes might be important too

Numerical Assessment of Geometric and Load Parameters Associated with Intracranial Aneurysm Formation

Local biomechanical effects play an important role in aneurysm formation and rupture. It is hypothesised that the main governing factors of the pathogenetic process are the temporal variation and spatial distribution of the flow induced wall shear stress (WSS). The present   paper investigates the geometry of the carotid bifurcation, a typical location of cerebral aneurysms. Based on patient specific three-dimensional rotation angiography (3DRA) data a  parameter study was carried out on a two-dimensional simplified model using the ANSYS commercial framework, describing the blood flow dynamics and the mechanical effects  resulting from a physiologically realistic flow. While the geometry-induced surplus of the  normal pressure proved to be negligible regarding even the normal diastolic pressure, the WSS and its variation showed significant deviations near the bifurcation apex. Well defined distinct geometrical properties (the lumen area ratio and the bifurcation angle) can be established describing the major impact on the pressure and the WSS enabling us to estimate the potential hazards of a healthy bifurcation

A Magyar Biomechanikai Társaság bemutatása

DOI: 10.17489/biohun/2008/1/

A Note on the Role of Internal Structure of Rocks in the Deviations of Compression Strength Results

Our paper focuses on the uniaxial compression failure strength of granular rocks. The results of laboratory tests usually show a rather high scatter that has mostly been explained by the small random errors when doing the experiments. Our aim was to supervise this problem from microstructural point of view and to point out that the geometrical randomness of microstructure has a significant role in the differences between the results of individual tests

Numerical analyzing of the surgical method related to the sclera

Szemünk az egyik legfontosabb érzékszervünk egyike, ezért kiemelt fontosságú, hogy helyes működését életünk végéig biztosítsuk. Erre manapság már nagyon sokféle lehetőség áll rendelkezésre, hiszen a hagyományos segédeszközökön kívül léteznek műtéti eljárások az éles látás fenntartására. A sokféle műtéti eljárás egyik fajtája az ínhártyát érinti. Szemészeti lézer segítségével parányi lyukakat képeznek az ínhártya megfelelő szegmenseibe, azzal a céllal, hogy az öregszeműséget orvosolják, és visszaállítsák a szem természetes alkalmazkodóképességét. Cikkünkben ennek a műtéti eljárásnak a numerikus elemzését mutatjuk be. Kitérünk a műtéti eljárás működésének elvére és kísérletet teszünk az eredeti műtéti geometria módosítására a szemlencse hatékonyabb alkalmazkodási szélességének elérése érdekében. A közölt eredményeket a numerikus vizsgálataink végeredményeire alapoztuk.DOI: 10.17489/biohun/2015/2/03The human eye is one of the most important sensory organs, thus we need pay attention to keep healthy it during the whole life. Nowadays there are lots of opportunities to remedy the eye dis-eases, such as different type of eyeglasses or surgeries. One of the mentioned surgeries relates to the sclera of the eye. This procedure is a surgical technique performed with ophthalmic laser to restore the accommodation of the eye and terminate presbyopia. In this paper we analysed this surgical technique in biomechanical point of view based on a finite element numerical model. The results presented in this study were based on the numerical outcomes.DOI: 10.17489/biohun/2015/2/0

Stochastically generated finite element beam model for dental research

Dental implantation is currently the most commonly used and physiologically the most favourable procedure for tooth replacement in dental surgery. Implants can have either advantageous or destructive effect on the surrounding bone, depending on several physiological, material and mechanical factors. The most general method for estimating the biomechanical behaviour of the bone is Finite Element Analysis. The microstructural conformation of the trabecular bone - which can be modelled by the means of converting computed tomography images into micro finite element models or in a stochastic way - influences the overall mechanical properties of the bone tissue. To avoid the use of computer tomography imaging and to create a repeatable and variable finite element model, a stochastically generated beam structure was accomplished that possesses the geometrical and mechanical microstructural properties - obtained from literature - of the trabecular bone substance of an average man from the edentulous mandibular re gion. The finite element beam model was submitted to compression tests, and the macro-structural elastic properties were computed from the result data obtained by the means of Finite Element Analysis. Several attempts have been made to achieve the possibly most accurate elastic properties. Considering the shell behaviour of the trabeculae by dividing each beam into three parts with different elastic properties proved to be the most effective and the most suitable for further investigations, in which different types of loading and the finite element model of an implant embedded in the bone is planned to be used

A finite element model of the bone remodelling process using a stochastically generated frame

Vizsgálatunkban eljárást dolgoztunk ki a szivacsos csont terhelések hatására történő átalakulásának modellezésére egy olyan sztochasztikusan generált, mikroszerkezeti végeselemes keretmodell segítségével, melyet korábbi munkánk keretében a fogászati implantátumokat övező csontszövet modellezésére fejlesztettünk ki, és melyet egy adott tartományban véletlenszerűen felvett csomóponthalmaz elemeinek adott szabály szerinti összekötésével kaptunk. A terheléstől függő csontátrendeződésnek a keretmodellel történő követésére két eltérő átalakulási algoritmust dolgoztunk ki. Az első egy adott terheléshez tartozó ideális rúdelrendezést adó, a második egy változó terhelési folyamatot követni, a csontszerkezetet hozzá alakítani képes algoritmus. Mindkét eljárás az eredeti elrendezéshez képest megnövelt számú rúdelemet alkalmaz, melyeknek csupán egy része vesz részt a teherviselésben, ezeket „aktív” rudaknak  neveztük, míg azokat, amelyek nem dolgoznak, „passzívnak”. A rudak aktív és passzív voltának  módosításával a keretszerkezet geometriája átalakítható, és a rúdelemek elrendezése a terhelésnek megfelelően változtatható. Az átalakulási algoritmusok alkalmazásával kapott keretszerkezetekben az aktív rudak az adott terheléshez tartozó húzási és nyomási erővonalak irányát követik, éppúgy, mint a szivacsos csont trabeculái, ami leglátványosabban a combcsont proximalis (testhez közeli)epiphysisében figyelhető meg. DOI: 10.17489/biohun/2010/2/04The present study introduces a new method for modelling the functional adaptation of the bone by means of a stochastically generated micro structural fi nite element frame model that we have developed within the framework of a former research into the modelling of the trabecular bone surrounding dental implants and we have obtained by interlinking a stochastically generated set of nodes in a certain domain, according to a previously defi ned linking-rule. For this purpose two different remodelling algorithms were created: one for determining the ideal configuration of the beams according to a certain load, and one that is capable of following an altering loading process, with  transforming the bone structure according to it. Both me thods use an increased number of beam elements compared to the original confi gu ra tion, only a certain part of which is involved in the loading process. These are called ‘active’ beams, while those not working are the ‘passive’ ones. By changing the active elements into passive or viceversa, the geometry of the frame structure can be altered and the confi guration of the beams can be varied according to the load acting on the bone. In the thus received structures the active belsebeams follow the tension and compression trajectories belonging to the certain load, just as the trabeculea of the cancellous bone do, which is the most spectacular in the proximal epiphysis of the femur

Heterogén anyagok mezoszerkezetének mechanikai modellezése

A heterogén anyagok mezostruktúrájának vizsgálata mind a többszintű („multiscale”) modellezés, mind az anyagtechnológia szempontjából fontos feladat. A mikromechanika nyújtotta elméleti háttér bemutatása utána illusztráló példaként cikkünk megvizsgálja a heterogenitást tartalmazó anyagban keletkező feszültségmezőt az Eshelby-tenzoron alapuló analitikus, valamint végeselemes modellekből nyert numerikus eredmények segítségével. Az anyagmodellezés szintjeit összekapcsoló homogenizációs eljárások a cikk második felében kerülnek bemutatásra. Alkalmazásként a beton mezo- és makroszintű modellje közti átlagolási technikát ismertetjük. Összevetjük az analitikus, illetve a numerikus homogenizáció eredményeit, valamint felvázolunk néhány további lehetséges alkalmazási területet