Pracoviště
Laboratoř aplikovaných výpočtů
Ing. Zdeněk Horák, Ph.D.Vedoucí:
Pracovníci:
Ing. Michala Čadová , Ing. Tomáš Bouda , Ing. Renata Eichlerová , Ing. Lukáš Zach , Ing. Miloslav Vilímek, Ph.D., Ing. Petr Tichý , Ing. Jana Šindelářová , Ing. Martin Otáhal , Ing. Jan Kryštůfek, Ph.D., Ing. Lenka Jirková , Ing. Tomáš Goldmann PhD
Popis:
Laboratoř aplikovaných výpočtů (LAV) působí v rámci Laboratoře biomechaniky člověka, která je součástí ČVUT v Praze Fakulty strojní. Laboratoř je plně vybavena špičkovým hardwarovým a softwarovým vybavením tak, aby zde mohly být prováděny náročné výpočtové analýzy pomocí metody konečných prvků MKP (Abaqus, Ansys). Provádíme statické, dynamické nebo teplotní výpočty pro konstrukce či jednotlivé komponenty. V rámci těchto výpočtů jsme schopni stanovit deformace, intensitu napětí, vyhodnotit kritická místa apod. V naší laboratoři také provádíme simulace a analýzy pohybu (SIM), kde jsou zjišťovány kinematické veličiny a silové účinky působící části pohybového systému a jejich náhrad.
Dále jsou zde dostupné moderní metody návrhu strojních součástí a zařízení pomocí CAD technologií (Unigraphics, ProEngineer). Pracovníci laboratoře spolupracují se strojírenským, biomedicínským, automobilovým a leteckým průmyslem. Ve spolupráci s externími firmami působícími v medicínském a biomedicínckém odvětví průmyslu, ale i přímo s lékaři je prováděn vývoj lékařských nástrojů, měřících zařízení, ortopedických pomůcek a zvláště implantátů a kloubních náhrad. Výsledky simulačních analýz jsou také s úspěchem využívány pro sportovní a terapeutické aplikace.
Software:
ABAQUS 69, ANSYS 11., TrueGrid®, SIM, Unigraphics, AutoCAD, AMIRA, Mimics 12.2, Intel Fortran Compilator 11.1, IMSL Fortran Numerical Library 6.0
Hardware:
2x server HP ProLiant DL785 G5; 8 procesorů AMD Opteron 8378, 4-jádrové, 2.4 GHz; 64 GB paměti RAM; 1 TB diskové kapacity 2x 64-bitový server Opteron; 4 procesory AMD 848, 2.2 GHz; 16GB RAM
Spolupráce:
Medin, a.s.; Medin Orthopaedics, a.s.; Beznoska, s.r.o.; ELLA-CS, s.r.o.; Saint-Gobain Advanced Ceramics; LASAK, s.r.o.; ProSpon, spol. s.r.o.; Erilens, s.r.o.; HVM Plasma,spol. s.r.o.; DUO CZ, s.r.o.; LETOV Letecká výroba, s.r.o.; Videris, s.r.o.
Projekty v realizaci
- Výzkum technických a biologických kompozitních materiálů
- Analýza vlivu zatížení druhostranného čelistního kloubu po implantaci totální náhrady
- Výpočtové analýzy a experimentální testy dentálních implantátů
- Simulace cyklického zatěžování kolenní náhrady s důrazem na evaluaci cyklického stavu napjatosti v tibiálním platě
- Test životnosti kyčelního dříku úplné náhrady kyčelního kloubu
- Strukturální výpočtová a experimentální analýza páteřních fixátorů
- Vývoj a strukturální analýza náhrady obratlového těla
- Dotykové měřidlo tuhosti kloubní chrupavky
- Vývoj a inovace ortézy kolenního kloubu
- Inovace francouzské berle
- Matematický model dolní končetiny se zaměřením na kolenní kloub
- Konečněprvková analýza rostoucích náhrad stehenní kosti
- Matematický model dilní končetiny s implantovanou závěsnou onkologickou kolenní náhradou
- Rekonstrukce dlouhých kostí a periprotetických zlomenin s využitím osteosyntetických materiálů - Trauma I
- Stanovení pohyblivosti bederní páteře pomocí SKIAGRAFIE
- Charakteristika bércové protézy v cyklistice
- Pohyb trupu člověka v průběhu hipoterapie
- Experimentální měření kinematiky segmentu lumbální páteře
- Vývoj totální náhrady meziobratlového disku
- Kompozitní materiály transparentní vůči rentgenovému záření a vysoce odolné proti opakované sterilizaci pro použití v lékařství
- Porézní kompozitní materiály s polyamidovou výztuží a siloxanovou matricí s nano-hydroxyapatitem jako biomateriály
- Biomechanická analýza krční páteře (C4-C6) metodou konečných prvků
- Testování spinálních šroubů (spolehlivost ukotvení v kosti)
- Vliv mechanického zatížení na vznik a vývoj osteoartrózy kyčelního kloubu