Modelling of lubrication mechanism in human joints using micropolar fluid theory

The paper aims at presentation of modelling of human joints withinthe framework micropolar fluid theory. A mathematical model of two converging spheres represents the biobearings. In the model the boundaries of the spheres are considered to be rigid and the lubricant (synovial fluid) is represented by a micropolar fluid. Basing on the asymptotic solution obtained for squeezing motion of converging spheres (Kucaba-Piętal, 1999), the velocity vector in a gap is determined and asymptotic values of the forceare calculated. The effects or rheological constants variation on the flow field in a gap are disscussed.

Przedmiotem pracy jest opis smarowania w stawach na bazie teorii płynów mikropolarnych. Rozpatrywany jest ruch ciśnieniowy (squeezing). Staw (biodrowy) modelowany jest za pomocą układu dwóch kul o twardych powierzchniach. Zakłada się, że przepływ opisany jest równaniem Stokesa. Na bazie rozwiązania asymptotycznego obliczono rozkład prędkości w szczelinie stawowej oraz wartość działającej asyptotycznie siły. Stałe reologiczne mazi stawowej oszacowano na podstawie danych eksperymentalnych.