Generování a charakterizace gradovaných porézních gyroidních struktur pro biomechanické aplikace

Abstract

Tato práce se zabývá kombinací geometrického modelování a experimentálního ověřování 3D struktur, které jsou aplikovatelné na povrchy nitrokostních částí implantátů. Součástí práce je také zpracování přehledu běžně používaných TPMS buněk (Triply Periodic Minimal Surfaces), matematické modelování a podrobný popis geometrické variability gyroidní struktury. Obsahuje také návrh a realizaci experimentálního ověření vybraných variant těchto struktur. Cílem práce je vytvořit metodiku pro generování gradovaných porézních struktur a prověřit možnosti jejich implementace do 3D modelů tak, aby byly vhodné pro numerické simulace (MKP analýzu).This thesis investigates combination of geometric modeling and experimental verification of the 3D structures that are applicable to the surfaces of endosseous parts of implants. There is also an overview of the main commonly used TPMS (Triply Periodic Minimal Surfaces) cells, mathematical modeling, and a detailed description of the geometric variability of gyroid structures. It also contains the design and implementation of experimental verification of selected variants of these structures. The aim of the thesis is to create a methodology for generating graded porous structures and to verify the possibilities of their implementation into 3D models so that they are suitable for numerical simulations (FEM analysis).