Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Het in-vitro simuleren van de bewegingen van de knie onder gecontroleerde omstandigheden is belangrijk om de mechanische werking van het kniegewricht te begrijpen. De doelstelling van deze thesis is een virtueel ontwerp te maken van een constructie die dit in-vitro simuleren mogelijk maakt. De knieproefstand die hier wordt voorgesteld is gebaseerd op de Tuebingen Knee Simulator. De proefstand bevat een heup- en een enkelassembly met elk 3 vrijheidsgraden. De combinatie van deze vrijheidsgraden in de 2 assemblies zorgt ervoor dat het kniegewricht tijdens de simulatie 6 vrijheidsgraden heeft. Aan het heupassembly kunnen gewichten bevestigd worden om zo onderzoek te kunnen voeren bij verschillende lichaamsgewichten, terwijl het enkelassembly een load cell bevat om de grondreactiekrachten, afkomstig van het gesimuleerde lichaamsgewicht, te meten. De proefstand bevat ook een actuator, die gebruikt wordt om de quadricepskracht te simuleren. Deze actuator is verbonden met het specimen via bowdenkabels, welke de geleverde kracht overbrengen van de actuator naar de pezen van het kniegewricht. Onder invloed van deze kracht zal een flexie/extensie beweging uitgevoerd worden. Ten slotte bevat de proefstand een lineair positioneersysteem, waar het enkelassembly op gemonteerd is. Op deze manier kan de positie van de enkel tijdens de proef geregeld worden en is het mogelijk om een wandelbeweging te simuleren. Met deze constructie is het dus mogelijk om onder gecontroleerde omstandigheden in-vitro simulaties van de bewegingen van de knie uit te voeren. In-vitro simulation of the movements of the knee under controlled conditions is important in order to understand the mechanics the knee joint. The objective of this thesis is to design a virtual experimental setup that allows in vitro simulation. The knee rig that is proposed here is based on the Tuebingen Knee Simulator. The test stand includes a hip and an ankle assembly with 3 degrees of freedom each. The combination of these degrees of freedom in the assemblies ensures that the knee joint has 6 degrees of freedom during the simulation. Weights can be attached at the hip assembly in order to simulate various body weights, while the ankle assembly includes a multi-axis load cell to measure the ground reaction forces, coming from the simulated body weight. The knee rig includes an actuator, which is used to simulate the quadriceps muscle force. This actuator is connected to the specimen via Bowden cables, which transmit the force provided by the actuator to the tendons of the knee joint. This force will cause a flexion / extension movement to be performed. Lastly, the knee rig has a linear positioning system, on which the ankle assembly is mounted. This way, the position of the ankle can be controlled during the test and it is possible to simulate a walking movement. With this construction, it is possible to perform an in-vitro simulation of the movements of the knee under well-controlled conditions.

CAD - CAD. --- Machinebouw - machines. --- Mechanica - mechanics. --- Sterkteleer - strength of materials.

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

In deze masterproef worden scaffolds gemaakt in het kader van het onderzoek naar micro-extrusion for biomedical parts in opdracht van de CPMT (Centrum voor Polymeer- en Materiaaltechnologie). Deze scaffolds vormen steunstructuren voor het opkweken van slagaderimplantaten en ze worden met behulp van een geavanceerde 3D printer (de BioScaffolder) rond een roterende as gewikkeld. Ze zijn opgebouwd uit polymeren die schadeloos degraderen in het lichaam namelijk poly-caprolactone (PCL) en in een later fase blends van PCL met polyethyleenoxide (PEO).Om een goede inplanting van de scaffolds in het lichaam mogelijk te maken is het van essentieel belang dat de stijfheid van deze scaffolds nagenoeg gelijk is aan deze van zijn natuurlijke tegenhangers. Dit is noodzakelijk om de elastische bewegingen van de natuurlijke slagader te kunnen volgen. In deze masterproef werd het verband in kaart gebracht tussen de belangrijkste machineparameters en de stijfheid van het uiteindelijke buisje. De twee belangrijkste parameters zijn de feed (de snelheid waarmee de extrusiekop zich volgens de lengterichting van de as beweegt) en de rotatiesnelheid van de as.Uit de resultaten volgde een omgekeerd evenredig en nagenoeg lineair verband tussen de feed en de stijfheid en wordt het verband tussen de rotatiesnelheid van de as en de stijfheid gekenmerkt door een stijgende lineaire tweedegraads vergelijking. Deze conclusies zorgen ervoor dat de machineparameters en bijgevolg de geometrie van iedere scaffold kan aangepast worden aan de gewenste stijfheid. In this thesis research has been done in the context of micro-extrusion for biomedical parts in collaboration with the CPMT (centre for polymer en material technology) research group. The goal was to make scaffolds that are support structures for cultivating artery implants. They were wound around an rotating axis using an advanced 3D printer (BioScaffolder). The scaffolds are made up of polymers that degrade in the body without negative effects, the main polymer used is poly-caprolactone (PCL) and afterwards blends were used with a combination of PCL and poly-ethyleen-oxide (PEO).In order to be able to implant the scaffold successfully inside the body, it is essential that the rigidity of these scaffolds is sufficiently close to that of its natural counterparts. This is necessary in order to comply with the elastic movements of the natural arteries. In this thesis relations between the main machine parameters and the stiffness of the final tube were defined. The two most important parameters are the feed (the speed at which the extrusion head is moving in the longitudinal direction of the axis) and the rotation speed of the axis.The results show an inverse lineair relation between the feed and the rigidity, while the relation between the rotation speed and the rigidity is described by a quadratic equation. These findings show that the machine parameters and therefore the geometry of each scaffold can be adjusted to the desired stiffness.

E-modulus. --- Kunststoffen - polymers. --- PCL. --- Scaffolds. --- Sterkteleer - strength of materials. --- Wikkelhoek.

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

A mechanical knee rig is being developed since 2006 at Ghent University. The test rig simulates the bending and straightening movement of the knee and allows research in the biomechanics of the knee joint, with or without a prosthesis. The goal of this thesis is to optimize the test rig. Simulation of the bending and straightening movement should be realistic and reproducible.First the limitations of the test rig were examined. When executing the bending and straightening movement, the mechanical degrees of freedom are of great importance. If not all degrees of freedom are allowed in the knee joint, the simulation results will be influenced considerably. The degrees of freedom of the knee rig and some other models were invstigated mathematically.All parts were examined for imperfections with 3D software, Siemens NX 8.0. If necessary, the parts were modified or redesigned. The complete setup of the hip joint was redesigned. The new setup ensures that positioning the actuator (which provides the quadriceps force) is more accurate and user friendly. A system was designed with the help of counterweights to adjust the load on the knee joint. Furthermore the weight of the hip setup was kept as low as possible. This resulted in lighter counterweights, which minimizes the influence of inertia.In this thesis, we also investigated what measuring equipment is necessary to complete the test rig. With Labview 2012 the data-acquisition software was developed in a graphical environment for acquiring and processing the data from the measuring sensors. Een mechanische knieproefstand is sinds 2006 in ontwikkeling aan de Universiteit Gent. De proefstand simuleert de buig-strekbeweging van de knie en laat toe onderzoek te verrichten naar de biomechanica van de knie, eventueel voorzien van een knieprothese.Het doel van dit eindwerk is de knieproefstand optimaliseren. Het simuleren van de buig-strekbeweging dient hierbij zo realistisch mogelijk te zijn en reproduceerbaar te gebeuren.In eerste instantie is de knieproefstand onderzocht op onvolkomenheden. Bij het uitvoeren van de buig-strekbeweging zijn de mechanische vrijheidsgraden van de proefstand van groot belang. Indien deze niet alle vrijheidsgraden toelaat in het kniegewricht is de simulatie aanzienlijk beïnvloed. De vrijheidsgraden van de knieproefstand en enkele andere modellen zijn uitgebreid wiskundig onderzocht.Alle onderdelen zijn met behulp van het 3D pakket, Siemens NX 8.0, onderzocht op onvolkomenheden en aangepast of herontworpen waar nodig. Zo is de volledige opstelling die het heupgewricht simuleert, herontworpen. De nieuwe opstelling maakt het positioneren van de actuator die de quadricepskracht simuleert nauwkeuriger, meer waarheidsgetrouw en gebruiksvriendelijker. Ook is er een systeem ontworpen om, met behulp van tegengewichten, de belasting die op de knie aangrijpt, eenvoudig aan te passen. Bovendien werd het gewicht van de heupopstelling zo laag mogelijk gehouden, waardoor met kleinere tegengewichten kan gewerkt worden, en de invloed van de traagheid beperkt gehouden wordt.In dit eindwerk is ook onderzoek verricht naar de nodige meetapparatuur waarover de proefstand dient te beschikken. Met het programma Labview 2012 is de nodige data-acquisitiesoftware ontwikkeld voor het uitlezen van de meetapparatuur.

Ata processing. --- Biomechanica. --- CAD. --- Gegevensverwerking. --- Mechanica. --- Mechanics. --- Sterkteleer. --- Strength of materials. --- Werktuigbouwkunde.

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

De Energy5 ecowagen is een energiezuinige prototypewagen volledig gebouwd op een carbon monocoque chassis.Vorig jaar werd de wagen samengesteld uit de al reeds bestaande onderdelen. De wagen is reeds rijklaar maar heeft nog afwerking nodig.Dit eindwerk toont het proces om de Energy5 in een hoger niveau af te werken. Delen als de motor, de carrosserie, de kleurensamenstelling, het vormen van nieuwe ruiten en het reduceren van gewicht komen aan bod en worden verbeterd. Verder mag de aerodynamica niet vergeten worden, en dit steeds met het wedstrijdelement in het achterhoofd. Er werden compromissen gezocht tussen esthetisch mooi, doeltreffend en gewicht reducerend.Vorig jaar sneuvelden al Belgische records in zijn klasse, dit jaar is het tijd voor het internationale werk en volgt onder andere de Shell Eco-marathon te Rotterdam. The Energy5 ecocar is an economical prototype car. It is built on a carbon fiber monocoque chassis.Last year, the car was built out of the already made parts. The car is ready to run but still needs some finishing.This thesis shows the process of the Energy5 to finish it in a higher level. Parts like the engine, the body, the color scheme, the forming of the new windows and reducing weight are all done within this thesis. The optimalisation of the aerodynamics may not be forgotten, also the competition aspect must be still in the mind. Compromises are searched between efficient, reducing weight and still looking good.In the past year, the Energyteam broke some records on national level, this year it is time to compete on international level at the Ahoy arena in Rotterdam where the Shell Eco-marathon takes place.

Carbon. --- Carrosserie. --- Elektrische aandrijving. --- Hub motor. --- Hybride. --- Keramische lagers. --- Kunststoffen - polymers. --- Lamineren. --- Productietechniek - production engineering. --- Spuiten. --- Sterkteleer - strength of materials. --- Stromingsleer - fluid dynamics. --- Thermovormen. --- Voertuigtechniek - automotive engineering.