Комп’ютерна модель ортопедичного супінатора для реабілітаційної інженерії в середовищі ANSYS

Abstract

В задачах реабілітаційної інженерії, зокрема при проектуванні і виготовленні ортопедичних супінаторів, є нагальна потреба комп’ютерного моделювання процесів механічних деформацій при навантаженнях в цих виробах, оскільки ступінь деформації відображає їх якість щодо виконання реабілітаційних функцій, а пацієнти суттєво різняться за своїми параметрами: вагою, розміром стоп, типом їх деформацій. Наразі проектування супінаторів ґрунтується більше на практичному досвіді фахівців, ніж на інженерних розрахунках. В інших інженерних галузях, зокрема в будівництві та машинобудуванні, зараз досить ефективно використовується програмне середовище ANSYS, де розрахунки комп’ютерних моделей здійснюються із застосуванням методів скінченних елементів, і пропонуються сучасні засоби створення таких 3D-моделей. Після завершення розрахунків результати можна представляти у зручному для використання вигляді, можна досить просто змінювати геометричні параметри моделей, параметри навантажень та матеріалів і швидко отримувати відповідні результати. В роботі запропоновано використати програмне середовище ANSYS для математичного моделювання процесів функціонування виробів реабілітаційної інженерії. Реалізовано комп’ютерну модель ортопедичного супінатора в середовищі ANSYS, що закладає засади інженерного підходу до проектування таких реабілітаційних засобів. Продемонстровано переваги комп’ютерного моделювання, пов’язані з можливістю оптимізації конструкцій і параметрів виробів, прогнозуванням особливостей їх функціонування, здешевленням етапу розроблення.