Pevnostní analýza vybraných tubulárních splétaných struktur pomocí metody konečných prvků

Bc. Karolína Boňková

Master's thesis

Strenght analysis of selected tubular braided structures by means of finite elements method

Abstract:

Diplomová práce se zabývá modelováním tubulárních splétaných struktur pomocí metody konečných prvků (MKP). Cílem této diplomové práce je ukázat, že metodu konečných prvků je možné aplikovat také v textilním průmyslu. Pro lepší porozumění virtuálního modelování splétaných tubulárních struktur jsou v teoreticko-rešeršní části shrnuty základní informace o technologii splétání, CAD modelování a modelování pomocí metody konečných prvků. Zdravotnické stenty jsou popsány jako aplikace tubulárních splétaných struktur a konkrétněji je přiblížen SX-ELLA biodegradabilní (BD) stent. V tvůrčí části jsou popsány materiálové a mechanické testy polydioxanonového (PDS) monofilu v průběhu osmi týdnů degradace ve třech lázních s pH 4, pH 6 a pH 7,4. Dále je uveden návod pro tvorbu CAD modelu SX-ELLA BD stentu v programu TexMind, Blender a Autodesk Inventor. Následně je popsáno virtuální modelování tahové a tlakové zkoušky pomocí metody konečných prvků v programu MSC Marc. V závěru práce je provedena validace MKP modelů a jsou diskutovány výsledky.

Abstract:

The diploma thesis deals with the modeling of tubular braided structures using the finite element method (FEM). The aim of this work is to show that the finite element method can also be applied in the textile industry. For better understanding of the virtual modeling of tubular braided structures the theoretical and research part summarizes basic information about braiding technology, CAD modeling and modeling with the use of the finite element method. Medical stents are described as an application of tubular braided structures and the SX-ELLA biodegradable (BD) stent is described in more detail. The creative part describes material and mechanical tests of polydioxanone (PDS) monofilament during eight weeks of degradation in three solutions with pH 4, pH 6 and pH 7.4. Furthermore, the process of creating CAD models of the SX-ELLA BD stent in TexMind, Blender and Autodesk Inventor is described. Subsequently, the virtual modeling of tensile and pressure test using the finite element method in the program MSC Marc is described. At the end of the work, the validation of FEM models is performed and the results are discussed.

Keywords

technologie splétání, CAD modelování, metoda konečných prvků (MKP), stenty, polydioxanon (PDS)

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Lukáš Čapek, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Textile Engineering

Master programme / field:
Textile Engineering / Textilní technologie a materiály