Zugl.: Hannover, Univ., Diss., 2009

In der vorliegenden Studie wurde isoliert der biomechanische Effekt einer zusätzlichen, nicht-winkelstabil verriegelten, inferomedialen Kalkarschraube bei nagelosteosynthetischer Versorgung einer instabilen 2-Segment-Fraktur am proximalen Humerus im Vergleich zu einer Nagelosteosynthese ohne Kalkarschraube untersucht. Weiterhin wurde die Knochenmineraldichte in der inferomedialen Region des Humeruskopfes mit sechs umliegenden Regionen verglichen.16 Humeri von weiblichen Spendern waren in zwei Gruppen zu je acht Humeri aufgeteilt. Alle Präparate wurden mit dem MultiLoc® Humerusnagelsystem (DePuy Synthes, West Chester, USA) versorgt. Während die eine Gruppe (Basic) eine „Standardbesetzung“ mit drei proximalen und zwei distalen Bolzen aufwies, kam in der anderen Gruppe (Calcar) zusätzlich eine nicht-winkelstabil verriegelte Kalkarschraube zur Anwendung. Die Proben erfuhren Torsions- und Kompressionsbelastungen zur Ermittlung der Steifigkeiten, wurden zyklischen Belastungen ausgesetzt und unterlagen abschließend einer Belastung bis zum Versagen. Ein Vergleich der Gruppen ergab keine signifikanten Unterschiede. In Anbetracht einer verhältnismäßig hohen Knochenmineraldichte in der inferomedialen Region des Humeruskopfes erscheint das Konzept der zusätzlichen inferomedialen Abstützung als eine prinzipiell sinnvolle Methode. Allerdings erwies sich die Verwendung einer zusätzlichen nicht-winkelstabil verriegelten inferomedialen Kalkarschraube bei instabiler subkapitaler 2-Segment-Fraktur des proximalen Humerus als nicht biomechanisch vorteilhaft.

Im Mittelpunkt des Vortrags steht der Aufbau eines FEM-Modells in Creo Simulate, Berechnung von Schrauben, Lagerung von Wellen sowie die Anwendung des Tools Fatigue Advisor für die Ermüdungsanalyse, UML sowie Dehnungs-Wöhler-Kurven.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2008

In der vorliegenden Studie wurde isoliert der biomechanische Effekt einer zusätzlichen, nicht-winkelstabil verriegelten, inferomedialen Kalkarschraube bei nagelosteosynthetischer Versorgung einer instabilen 2-Segment-Fraktur am proximalen Humerus im Vergleich zu einer Nagelosteosynthese ohne Kalkarschraube untersucht. Weiterhin wurde die Knochenmineraldichte in der inferomedialen Region des Humeruskopfes mit sechs umliegenden Regionen verglichen.16 Humeri von weiblichen Spendern waren in zwei Gruppen zu je acht Humeri aufgeteilt. Alle Präparate wurden mit dem MultiLoc® Humerusnagelsystem (DePuy Synthes, West Chester, USA) versorgt. Während die eine Gruppe (Basic) eine „Standardbesetzung“ mit drei proximalen und zwei distalen Bolzen aufwies, kam in der anderen Gruppe (Calcar) zusätzlich eine nicht-winkelstabil verriegelte Kalkarschraube zur Anwendung. Die Proben erfuhren Torsions- und Kompressionsbelastungen zur Ermittlung der Steifigkeiten, wurden zyklischen Belastungen ausgesetzt und unterlagen abschließend einer Belastung bis zum Versagen. Ein Vergleich der Gruppen ergab keine signifikanten Unterschiede. In Anbetracht einer verhältnismäßig hohen Knochenmineraldichte in der inferomedialen Region des Humeruskopfes erscheint das Konzept der zusätzlichen inferomedialen Abstützung als eine prinzipiell sinnvolle Methode. Allerdings erwies sich die Verwendung einer zusätzlichen nicht-winkelstabil verriegelten inferomedialen Kalkarschraube bei instabiler subkapitaler 2-Segment-Fraktur des proximalen Humerus als nicht biomechanisch vorteilhaft.

Im Mittelpunkt des Vortrags steht der Aufbau eines FEM-Modells in Creo Simulate, Berechnung von Schrauben, Lagerung von Wellen sowie die Anwendung des Tools Fatigue Advisor für die Ermüdungsanalyse, UML sowie Dehnungs-Wöhler-Kurven.

For testing of OTR (Off-The-Road) tires for dump trucks during development, radial loads are applied between the tested tire and a rotating roller drum by using a parallel kinematic wheel guide unit. Additional lateral loads are created by setting a slip angle. The bolt connection between rim and test bench axle must be able to transmit the occurring forces and moments fatigue endurable. Three different procedures for evaluating the bolt connection are compared: Purely analytical evaluation as well as manual and automated evaluation of FEA results. Thereby the frictional connection in the joint and the bending moments in the bolts, resulting from elastic deformation of the components, are identified as the most critical factors. It is shown how these factors are considered in the individual methods and what causes differences in the calculation results. Using various optimization approaches, the bolt connection is designed for fatigue strength. / Zur entwicklungsbegleitenden Erprobung von OTR (Off-The-Road) Reifen für Muldenkipper werden an einem Prüfstand mittels einer parallelkinematischen Radführungseinheit Radialkräfte zwischen dem zu prüfenden Reifen und einer rotierenden Laufrolle aufgebracht. Durch Einstellung eines Schräglaufwinkels entstehen zusätzlich Seitenführungskräfte. Der Schraubverband zwischen Radfelge und Prüfstandsachse muss die auftretenden Kräfte und Momente dauerfest übertragen können. Es werden drei verschiedene Vorgehensweisen zur Bewertung des Schraubverbands gegenübergestellt: Rein analytische Auswertung sowie manuelle und automatisierte Auswertung von FE-Ergebnissen. Dabei werden der Reibschluss in der Trennfuge sowie Biegemomente in der Schraube, resultierend aus der elastischen Verformung der Bauteile, als die kritischsten Faktoren identifiziert. Es wird gezeigt, wie diese Größen in den einzelnen Verfahren berücksichtigt werden und worauf Unterschiede in den Berechnungsergebnissen zurückzuführen sind. Unter Anwendung verschiedener Optimierungsansätze wird der Schraubverband auf Dauerfestigkeit ausgelegt.

Der Vortrag beschreibt, wie mittels des Kontaktmodells mit endlicher Reibung in Creo Simulate 3.0 ein Schwungrad mit axial verschraubtem mit Kegel-Presssitz berechnet werden kann. Da in Creo Simulate 3.0 des Softwareentwicklers PTC das Kontaktmodell mit endlicher Reibung nur für die Theorie großer Verformungen implementiert ist, nicht jedoch für einfache Analysen mit kleinen Deformationen, muss der Anwender einige softwareseitige Einschränkungen geschickt umgehen. Es werden Vorgehensweisen vorgeschlagen, wie der Anwender dies bewerkstelligen kann. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf der Modellierung von Schrauben sowie der Einstellung der Schraubenvorspannung. Rechenergebnisse des Programms werden mit analytischen Lösungen verglichen. / The presentation describes how to analyze a flywheel with axially bolted hub-shaft- connection using a conical press fit with help of the finite friction contact model in Creo Simulate 3.0. Since Creo Simulate 3.0 from PTC offers a finite friction contact model implementation just for large displacement analysis, but not for simple analyses with small displacements, the user has to work around a couple of code specific limitations. Best practices are proposed how to do this. Special attention is paid on bolt modeling and preload adjustment. Analysis results are compared with analytical solutions.