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Der Plattenbruch—eine Finite-Elemente-Analyse zur Berechnung der Kerbspannungen an verschieden geformten Plattenlöchern

The rupture of plates—a finite-elements analysis for the calculation of notch tensions around differently shaped plate holes

  • Experimentelle Arbeiten
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Unfallchirurgie Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Die Löcher in der wesentlich auf Biegung belasteten Platte induzieren Spannungserhöhungen durch Umleitung des Kraftflusses in ihrer Umgebung. Die Kerbspannungen können durch Wahl einer geeigneten Lochform reduziert werden. Langlöcher bewirkenz. B. geringere Kerbspannungen als Kreislöcher. Die Arbeit zeigt Tendenzen zur Optimierung des Plattenloches mit dem Ziel, die Gefahr des Plattenbruches abzubauen. An der Form des Plattenprofiles wurde bewußt im Rahmen dieser Arbeit nichts geändert.

Abstract

A hole in a plate loaded by bending induces notch stresses in it's surrounding. This stress amplification depends on the shape of the hole. In the present paper this effect is studied by use of the Finite Element Method systematically. It was found that longer holes induce lower notch stresses than circular holes. Some tendency to find the optimate hole shape with lowest stresses is shown. Following this way the danger of plate failure by cracking may be reduced. The shape of the cross-section of the plate was fixed during this considerations.

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Literatur

  1. Brussatis, F.: Korrosion, Schrauben und Plattenbrüche bei Osteosynthesen. Verh. dtsch. Ges. Orthop. Traumatol. 57 (1971), 261.

    Google Scholar 

  2. Diehl, K.: Stabilität und Beanspruchung von Osteosynthesen des Ober- und Unterschenkels bei der Frühmobilisation. Unfallheilkunde 79 (1976), 81.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  3. Diehl, K., G. Biehl, H. Mittelmeier: Dimensionierung der Plattenosteosynthesen im Hinblick auf Frühmobilisierung. In: Osteosynthese, Endoprothetik und Biomechanik der Gelenke. Thieme, Stuttgart 1980.

    Google Scholar 

  4. Elmendorff, K., H. von Simmert, W. Hupfauer: Über Brüche von metallischen Implantaten. Arch. orthop Unfall-Chir. 67 (1969), 141.

    Article  Google Scholar 

  5. Hemminger, W., S. Hofmann, U. Holz: Oberflächenuntersuchungen an explantierten Knochenplatten mittels Auger-Spektroskopie. Unfallheilkunde 79 (1976), 423.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  6. Hemminger, W., G. Lange: Im Körpergebrochene Knochenplatten-Schadenanalyse und Biomechanik. Z. Werkstofftechn. 8 (1977), 78.

    Article  CAS  Google Scholar 

  7. Holz, U., M. Hyd, W. Hemminger, G. Lange: Typische Implantatbrüche im klinischen und metallkundlichen Bild. Akt. Traumatol. 7 (1977), 165.

    Google Scholar 

  8. Holz, U., S. Weller, D. Wagner: Typische Implantatbrüche Unfallheilkunde 84 (1981), 20.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  9. Müller, M. E., M. Allgöwer, R. Schneider, H. Willenegger: Manual der Osteosynthese. Springer, Berlin-Heidelberg-New York 1977.

    Google Scholar 

  10. Schumacher, G., H. Roesler, K. Parsch: Implantatbrüche. Z. Orthop. 112 (1974), 1319.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  11. Schuster, J.: Dauerschwingbrüche bei Allenthesen. Langenbecks Arch. klin. Chir. 327 (1972), 832.

    Google Scholar 

  12. Schweiberer, L., F. Klapp, H. Chevalier: Platten- und Schraubenosteosynthesen bei Frakturen und Pseudarthrosen des Ober- und Unterschenkels. Chirurg 46 (1975), 155.

    Google Scholar 

  13. Weller, S.: Biomechanische Prinzipien in der operativen Knochenbruchbehandlung. Akt. Traumatol. 11 (1981), 195.

    CAS  Google Scholar 

  14. Weller, S.: Was bedeutet Stabilität einer Osteosynthese? Unfallheilkunde 86 (1983), 131.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  15. Willenegger, H.: Verplattung und Marknagelung bei Femur- und Tibiaschaftfrakturen: Patho-physiologische Grundlagen. Chirurg 46 (1975), 145.

    Google Scholar 

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Author notes

  1. H. D. Fux

    Present address: Unfallchirurgische Abteilung des Städtischen Klinikums, D-7500, Karlsruhe

Authors and Affiliations

  1. Institut für Reaktorbauelemente, Arbeitsgruppe: Zuverlässigkeit und Schadenskunde, Kernforschungszentrum Karlsruhe, Karlsruhe, Deutschland

    C. Mattheck

  2. Untallchirurgische Klinik des Städtischen Klinikums Karlsruhe, Karlsruhe, Deutschland

    H. D. Fux

  3. Institut für Zuverlässigkeit und Schadenskunde im Maschinenbau, Universität Karlsruhe, Karlsruhe, Deutschland

    R. Häberer

Authors
  1. C. Mattheck
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  2. H. D. Fux
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  3. R. Häberer
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Mattheck, C., Fux, H.D. & Häberer, R. Der Plattenbruch—eine Finite-Elemente-Analyse zur Berechnung der Kerbspannungen an verschieden geformten Plattenlöchern. Unfallchirurgie 11, 163–167 (1985). https://doi.org/10.1007/BF02587954

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02587954

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