Entwicklung von Finite-Elemente-Modellen für Knorpelersatzmaterial

Bei der Entwicklung von Knorpelersatzmaterial sind mechanische Modelle erforderlich, um die Elastizitat und das Dampfungsverhalten des kunstlichen Materials quantifizieren zu konnen. Ziel ist es, aus Materialprufversuchen Parameter zu identifizieren, mit denen mechanische Eigenschaften wie Elastizitat und Dampfung objektiv beurteilt werden konnen. Dies ist besonders dann entscheidend, wenn die Entwicklung von Materialeigenschaften uber einen Kultivierungszeitraum von mehreren Wochen untersucht werden soll. In der vorliegenden Studie wird eine Methode vorgeschlagen, mit Hilfe eines Finite-Elemente-Modells alle notwendigen Materialparameter zu identifizieren. Als Grundlage fur die numerische Simulation dient ein phanomenologisches Materialmodell, in dem alle elastischen Eigenschaften sowie das Dampfungsverhalten auf moglichst wenige Parameter zuruckgefuhrt werden, sodass eine praktische Materialparameteridentifikation moglich wird. Hierbei werden deformationsabhangige Dampfungseigenschaften des Ersatzmaterials durch Parameter beschrieben, die aus Materialprufversuchen identifiziert werden, ohne dass Porenanteile oder Festkorper- bzw. Fluidanteile aufwendig bestimmt werden mussten.