Plastic Energy Dissipation in Lumbar Spine Implants: A Contact Mechanics Point of View
Notice bibliographique
Résumé
In this study, an elastoplastic contact model is developed for L1–L5 lumbar spine implants. Roughness effect is included to estimate energy loss which is an indication of wear and subsequently the issue of metal debris in body. A Gaussian function is assumed for the distribution of asperities. The contact surfaces of the implants are assumed to be spherical caps. Subsequently, a least-square approach is applied to obtain an approximate expression for the contact force using the data from integration over contact zone. The energy loss is calculated, next, which is due to plastic deformations of asperities. The numerical results indicate that for a given loading–unloading condition, the amount of energy dissipation increases in L1–L4 lumbar spine implants, while it decreases from L4 to L5 implants. The implants geometrical specifications are chosen to cover a wide range of patients' age. Finally, a closed-form expression is obtained for the plastic energy dissipation per cycle in terms of plasticity index for the lumbar spine L4, as the worst-case scenario. Such a function can serve as a very useful tool for implant designers and manufacturers.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».