20.500.12556/RUL-186029 Analiza vpliva hitrosti deformacije na mehanske lastnosti kortikalne strukture kosti Analysis of the influence of strain rate on the mechanical properties of cortical bone Kost kot večfunkcijski organ zaradi svoje anizotropne in nehomogene zgradbe ter odvisnosti mehanskih lastnosti od hitrosti deformacije predstavlja velik izziv za eksperimentalne in numerične raziskave. V zaključnem delu je bila izvedena določitev in ovrednotenje ustreznih že obstoječih materialnih modelov za napovedovanje mehanskega odziva kortikalnega dela kosti pri različnih hitrostih deformacije. Z opisom izdelave sistema vpetja in obdelavo vzorca stegnenice prašičje kosti je bil definiran postopek priprave testnih vzorcev kosti. Na njihovih površinah so bili izvedeni testi trdote, ki so pokazali razlike v trdoti med longitudinalno in transverzalno smerjo. Na podlagi geometrije vzorca je bil ustvarjen digitalni dvojček, ki je bil uporabljen v simulacijah z enakimi robnimi pogoji, a različnimi materialnimi modeli. Numerično pridobljeni odzivi so bili analizirani ter uporabljeni za načrtovanje eksperimentalne izvedbe tlačnega testa, pri čemer je bila določena uporaba orodja, parametri preizkušanja in priporočena merilna oprema. Zasnovana metodologija tako predstavlja osnovo za nadaljnjo eksperimentalno validacijo numeričnih modelov mehanskega odziva kortikalne kosti. Bone is a multifunctional organ whose anisotropic and heterogeneous structure, together with the dependence of its mechanical properties on strain rate, makes it a challenging material for both experimental and numerical investigations. This thesis focuses on the selection and evaluation of existing material models suitable for predicting the mechanical response of cortical bone under different strain rates. A specimen preparation procedure was established through the design of a dedicated fixation system and the machining of porcine femoral bone samples. Hardness measurements performed on the specimen surfaces revealed differences between the longitudinal and transverse directions. Based on the specimen geometry, a digital twin was created and used in numerical simulations under identical boundary conditions while applying different material models. The numerical results were analysed and used to design the experimental compression test, including the selection of the testing fixture, test parameters, and recommended measuring equipment. The proposed methodology provides a basis for future experimental validation of numerical models describing the mechanical response of cortical bone. kortikalna kost hitrosti deformacije numerične simulacije materialni modeli digitalni dvojčki tlačni preizkusi cortical bone strain rates numerical simulations material models digital twins compression tests true false false [D. Guštin] Slovenski jezik Angleški jezik Diplomsko delo/naloga 2026-08-26 08:31:27 2026-08-26 08:31:34 2026-08-27 10:33:06 0000-00-00 00:00:00 2026 0 Ljubljana 0 XIX, 65 f. 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 620.173.25:612.75:004.942(043.2) 288348 289081603 48728.pdf 48728.pdf 1 64593A7E57B4D5C7235EC47B8F3F4730 b5c28af48dd9c1e4f290475fd5491fd998cf3f35ecce33e3aa4646bb70b1c2c3 5f89c473-a117-11f1-9b0d-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=245073 Fakulteta za strojništvo 0 0 0