Failure analysis of a 316L stainless steel femoral orthopedic implant
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT: This study presents a failure analysis of a femoral orthopedic implant. This implant is a locking compression plate that was fixed to a broken femur using two types of screws: locking and compression screws. The study elucidates the causes of an in situ premature failure of the plate and screws. Chemical analysis, hardness tests, and microstructural analysis confirmed that the implant was manufactured from cold-worked stainless steel 316L. The macro and micro fractographic analyses revealed that the failure mechanism was high-cycle fatigue and that the implant underwent approximately 10⁶ loading cycles before failure. A finite element analysis of the assembly indicated that the crack initiation sites are located in the region where the highest stresses are observed. This numerical analysis confirmed that walking induces the loading condition needed for this specific failure. According to this loading condition and to the material properties, the stress amplitude that initiated and propagated the crack is estimated to be in the range of 400 MPa. Several considerations, both mechanical and medical, are discussed in order to explain the failure and to improve the system durability. From an engineering perspective, implant geometry and installation procedure could be optimized in order to reduce the stress concentrations that developed near the crack origin.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,005 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».