効果的な義肢の設計は、使用中に遭遇する負荷とストレスを理解する必要があります。正確な計算は、耐久性、安全性、およびユーザーのための快適さを保証します。この記事は、義肢開発の負荷とストレスを計算するためのステップバイステップのアプローチを提供します。

負荷タイプを理解する

義肢に荷重を積むことは、静的および動的タイプに分類することができます。静的負荷は、体重などの一定の力であり、動的負荷は運動と歩行やランニングなどの活動中に力に影響を及ぼします。

応用負荷の計算

適用される負荷を決定するには、ユーザーの体重、アクティビティレベル、および歩行を考慮してください。例えば、ウォーキング中に最大負荷は複数の体重として推定できます。バイオメカニカルデータを使用して、特定の活動のためにこれらの見積もりを精製します。

義歯の成分のストレス分析

コンポーネントの断面面積で、適用された力を分割することで応力が計算されます。式は次のとおりです。

ストレス = フォース/エリア[

降伏強さおよび疲労の限界のような物質的な特性は、そして計算された圧力と比較されて安全証拠を査定します。

計算例

運動中に最大500Nの負荷を経験する義肢を補う。コンポーネントの断面積が10mm2の場合、ストレスは以下である:

[] 解像度 = 500 N / 10 mm2 = 50 N / mm2

コンポーネントが安全に負荷に耐えることができるかどうかを決定するために、材料の強度と比較して、この値です。