Ich habe da so eine Studienarbeit, in der es um neue Prothesen für die Hüfte geht. Ich soll eine aus Reintitan (dichte: 4,51 g/cm3) hergestellte Prothese mit dem E-Modul 110.000 N/mm2 an das E-Modul der Kortikalis anpassen. Die Kortikalis ist der Aussenknochen und hat ein E-Modul von ca 17.000 N/mm2. Ich kann dies angeblich über die Wandstärke der Prothese berechnen. Es muss biedes ungefähr die gleiche Verformung haben.
Die Wandstärke habe ich berechnet, es kommt ein Mittelwert von ca 1,5mm heraus.
Die gemittelte Wandstärke beträgt ungefähr 1,5 mm. Mit dieser Wandstärke soll ich jetzt mögliche zweidimensionale Geometrien entwickeln z.B. ein gewelltes Titanblech unbestimmter Größe, über die Federsteifigkeit und der Wandstärke, so wie der wirkenden Kraft soll ich auf das E-Modul rückschlüsse ziehen. Dabei sind die Radien der Wellen auch von wesentlicher Bedeutung, nach unten hin natürlich weiter abnehmend, damit im Revisionsfall die Prothese entnommen werden kann.
Wie kann ich das machen?
Aber ich hätte trotzdem einen kreativen Vorschlag: Menge Knochen am Hüftgelenk * Dichte desselben ~ Menge Titan als Hüftgelenk * Dichte Titan. Aber ein bisschen am Computer simulieren wird wohl notwendig werden…
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