Thermoelastische Spannungsmessung am menschlichen Knochen

Zusammenfassung

Die Thermoelastische Spannungsanalyse (THESA) ist ein im Fahrzeug- und Flugzeugbau etabliertes Verfahren. Die vorliegende Untersuchung sollte prüfen, ob sich dieses Verfahren auch zur Spannungsmessung am humanen Knochenpräparat eignet.

Hierzu wurde ein humaner Femur zyklisch druckbelastet und seine Oberfläche punktuell auf dem thermoelastischen Spannungsmeßgerät SPATE 9000¹ abgetastet.

Um zu überprüfen, ob der erhaltene Farbscan den Spannungszuständen am Knochen entspricht, wurde an zwei Stellen der Femurdiaphyse mit Dehnungsmeßstreifen unter gleicher aber statischer Druckbelastung nachgemessen. Dabei zeigte sich eine Übereinstimmung des gemessenen Spannungsverhaltens in beiden Meßmethoden.

Abstract

The Thermoelastic Stress Analysis (THESA) is a widely used procedure in motorcar- and airplane engineering.

This study investigated the reliability of THESA for stress analysis of human bone.

A human femur was cyclic stressed and the resulting stress pattern was scanned from the surface of the bone by means of the thermoelastic stress measuring Instrument SPATE 9000.

To proof whether the scan of SPATE 9000 is aquivalent to the stress distribution of human femur surface. strain gauges are used to control the results at two different regions of the femur diaphysis under equal but static conditions. It could be shown. that both measuring methods lead to corresponding results of stress pattern on human femur surface.