Модель для дослідження теплофізичних процесів в кістці з губчастою структурою при проходженні через неї високочастотного електричного струму

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorРудніцька, Олена Володимирівна
dc.contributor.authorІванов, Олексій Андрійович
dc.date.accessioned2026-08-13T06:54:14Z
dc.date.available2026-08-13T06:54:14Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractАктуальність: Традиційні методи лікування переломів, такі як металоостеосинтез, мають суттєві недоліки, зокрема ризики виникнення інфекцій та потребу у повторних операціях для видалення фіксаторів. Технологія високочастотного електрозварювання є перспективною альтернативою, проте її впровадження ускладнюється специфікою кісткової тканини: високим електричним опором (67–80% неорганічних речовин) та пористістю губчастої речовини, що зумовлює швидку втрату тепла. Це створює гостру потребу в точному інженерному моделюванні для визначення оптимальних режимів зварювання та запобігання термічному некрозу. Мета: Інженерний аналіз електричних і теплофізичних процесів при зварюванні кісток, а також наукове обґрунтування оптимальних фізико-технічних параметрів для надійного з’єднання фрагментів губчастої кістки. Для досягнення мети поставлено наступні задачі: 1. Провести порівняльний аналіз сучасних технологій з’єднання тканин. 2. Дослідити морфологічну структуру та теплофізичні константи кістки. 3. Визначити оптимальні розміри лабораторних зразків та конфігурацію електродів. 4. Розробити тривимірні геометричні моделі в середовищах SolidWorks та ANSYS. 5. Виконати мультифізичне моделювання теплових та електричних полів у ANSYS. 6. Проаналізувати результати моделювання та визначити оптимальні параметри процесу. 7. Розробити заходи з охорони праці при роботі з обладнанням.
dc.description.abstractotherRelevance: Traditional methods of fracture treatment, such as metal osteosynthesis, have significant drawbacks, including the risk of infection and the need for repeat surgeries to remove fixators. High-frequency electric welding technology is a promising alternative; however, its implementation is complicated by the specifics of bone tissue: high electrical resistance (67–80% inorganic substances) and the porosity of the spongy substance, which leads to rapid heat loss. This creates an urgent need for accurate engineering modeling to determine optimal welding modes and prevent thermal necrosis. Goal: Engineering analysis of electrical and thermophysical processes during bone welding, as well as scientific justification of the optimal physical and technical parameters to ensure the reliable connection of spongy bone fragments. To achieve this objective, the following tasks were set: 1. Conduct a comparative analysis of modern tissue connection technologies. 2. Investigate the morphological structure and thermophysical constants of the bone. 3. Determine the optimal dimensions for laboratory samples and electrode configuration. 4. Develop three-dimensional geometric models using SolidWorks and ANSYS. 5. Perform multiphysics modeling of thermal and electric fields in ANSYS. 6. Analyze simulation results and determine optimal process parameters. 7. Develop occupational health and safety measures for working with the equipment.
dc.format.extent61 с.
dc.identifier.citationІванов, О. А. Модель для дослідження теплофізичних процесів в кістці з губчастою структурою при проходженні через неї високочастотного електричного струму : дипломна робота ... бакалавра : 163 Біомедична інженерія / Іванов Олексій Андрійович. - Київ, 2026. - 61 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/82429
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectзварювання кісток
dc.subjectгубчаста речовина
dc.subjectвисокочастотний електричний струм
dc.subjectмультифізичне моделювання
dc.subjectANSYS
dc.subjectбілковий місток
dc.subjectтермічний некроз.
dc.subjectbone welding
dc.subjectspongy substance (cancellous bone)
dc.subjecthigh-frequency electric current
dc.subjectmultiphysics modeling
dc.subjectprotein bridge
dc.subjectthermal necrosis.
dc.titleМодель для дослідження теплофізичних процесів в кістці з губчастою структурою при проходженні через неї високочастотного електричного струму
dc.title.alternativeModel for the study of thermophysical processes in bone with a spongy structure during the passage of a high-frequency electric current through it
dc.typeBachelor Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Ivanov_bakalavr.pdf
Розмір:
1.45 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Бакалаврські роботи (БМІ)
Бакалаврські роботи