Ristikkorakenteisen hihnakuljetinsillan mitoitustyökalun kehittäminen

Hihnakuljettimia käytetään muun muassa voimalaitos- ja sellutehdasympäristöissä kuljettamaan kiinteää polttoainetta tai haketta pitkiä matkoja. Pitkät hihnakuljettimet asennetaan yleensä teräsristikoista rakennettujen kuljetinsiltojen sisään. Kuljetinsilta toimii siis hihnakuljettimen ja hoitokäytävän runkona sekä suojaa kuljetinta ja kuljetettavaa materiaalia säältä. Tässä diplomityössä on laadittu mitoitustyökalu, jolla voidaan nopeasti mitoittaa ristikkorakenteisen hihnakuljetinsillan sauvat sekä määrittää rakenteen massa. Laskentaohjelma on toteutettu Microsoft Excel -taulukkolaskentana. Sillan poikkileikkaus voi olla suljettu symmetrinen umpirakenne tai avorakenne, jossa on ulokkeellinen hoitotaso. Ristikon sauvat ovat RHS-putkia. Rakenteeseen voi vaikuttaa jatkuvia kuormia, pistekuormia sekä näistä johdetut, ekvivalenttiin staattiseen voimaan perustuvat maanjäristyskuormat. Diplomityössä on perehdytty mitoitustyökalussa sovellettuihin teorioihin. Voimasuureiden laskenta perustuu 2-tukisina palkkeina käsiteltävien siltalohkojen ratkaisuun ja palkkianalogiaan, jossa ristikon sauvavoimat ratkaistaan käsittelemällä ristikkoa palkkina. Sauvojen kestävyyden laskenta perustuu SFS-EN 1993-1-1 -normiin, joka on osa Eurocode -rakennesuunnittelunormistoa. Lisäksi työssä on käsitelty ristikkoliitosten mitoitusta SFS-EN 1993-1-8 mukaan. Mitoitusohjelman toimivuutta on testattu tarkastelemalla esimerkkisiltaa laaditulla mitoituspohjalla ja Autodesk Robot Professional 2013 -FE-analyysiohjelmisuolla. Tulosten perusteella mitoitustyökalua voidaan käyttää ainakin tarjousvaiheen nopeisiin tarkasteluihin ja omamassan määritykseen, mutta myös lopulliseen mitoitukseen, mikäli hyväksytään konservatiivinen mitoitus.

Pyörivän prosessilaitteen rakenteen kehitystyö

Työssä tutkittiin uusia rakennevaihtoehtoja sellupesurille. Tutkimus oli luonteeltaan alustavaa ja tarkoituksena oli selvittää ideoitujen rakenteiden jatkokehityskelpoisuutta. Tutkimus suoritettiin FE-menetelää hyödyntäen.

Meesauunin kannatuksien suunnittelutyökalun kehitys

Meesauunia käytetään sellun tuotantoprosessissa kemiallisessa reaktiossa, jossa kalsiumkarbonaatti muutetaan kalsiumoksidiksi. Reaktio on osa sellutehtaan kemikaalikiertoa, missä sellun valmistamisessa käytettävät kemikaalit kierrätetään uusiokäyttöön. Tässä diplomityössä on kehitetty meesauunin kannatusten automatisoitu suunnittelutyökalu vanhan AutoLispillä kehitetyn ohjelman perusteella. Kehitetyn suunnittelutyökalun tärkeimmät osat ovat Excelissä tehdyt kuormituslaskenta ja mitoituslaskenta. Näillä ohjataan Autodeskin Inventoriin kehitettyä cad-mallia ja valmistuspiirustusta. Laskentaohjelmat ja cad-malli on kehitetty mahdollistamaan uusien uunikokojen helpon lisäämisen ohjelmaan. Diplomityössä on perehdytty kuormituslaskentaan standardien mukaisesti. Käytettyjä standardeja ovat esimerkiksi Eurokoodi ja Uniform Building Code. Epätavallisten tilanteiden kuormituslaskennassa käytettiin apuna FE-analyysilla kehitettyjä laskentamalleja. Näitä käytettiin uunin taipumisesta aiheutuvien voimien laskennassa ja lovetun kannatinpyörän aiheuttamien impulssivoimien suuruuden määrittämisessä. Lisäksi diplomityössä perehdyttiin suunnitteluautomaatin kehittämiseen Exceliä apuna käyttäen. Suunnittelutyökalun toimivuutta on verifioitu suunnittelemalla kehitetyllä suunnittelutyökalulla standardiuuneja ja verrattu tuloksia ja valmistuspiirustuksia vanhalla ohjelmalla tulostettuihin tuloksiin. Tulosten perusteella uutta suunnittelutyökalua voidaan käyttää meesauunin kannatuksien suunnitteluun.

Uumajäykistetyt sandwich-rakenteet

Tässä työssä tutkittiin uumajäykistettyä sandwich-rakennetta. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää kuormitetulle uumajäykistetylle sandwich-elementille taipuman analyyttinen laskentamenetelmä. Sellaisen kehitykselle oli tarve, koska kyseisen tyyppiselle sandwich-rakennetyypille ei ole standardisoitua taipuman laskentamenetelmää. Uumajäykistetyn sandwich-elementin taipuma on kiinnostava, koska käyttörajatilan mukainen taipumaraja on tärkein rakennetta mitoittava tekijä. Työn soveltavassa osiossa kehitettiin uumajäykistetyn sandwich-elementin taipuman analyyttinen laskentamenetelmä. Taipuman analyyttinen laskentamenetelmä kehitettiin sandwich-palkkiteorian perusteella. Keskeisimpiä ongelmia oli uumajäykisteiden taivutus- ja leikkausjäykkyyden huomioonottaminen laskennassa. Analyyttisen laskennan tuloksia verrattiin uumajäykistetylle sandwich-elementille suoritettujen taivutuskokeiden tuloksiin sekä FE-analyysin tuloksiin. Tutkimustulosten perusteella voitiin todeta kehitetyn uumajäykistetyn sandwich-elementin taipuman analyyttisen laskentamenetelmän soveltuvan taipuman laskentaan tutkitulle uumajäykistetylle sandwich-elementille. Laskentamenetelmän luotettavuuden ja toimivuusrajojen määrittämiseksi uumajäykistetty sandwich-rakenne vaatii jatkotutkimuksia.

Digitaalisen valmistuksen vaikutus hitsatun rakenteen väsymiskestävyyteen

Tässä työssä tutkittiin kuinka eri tavoin rakenteen mallintaminen vaikuttaa laskettuun väsy-misikään. Työssä tutkittavana rakenteena toimi Sandvik Mining and Construction OY:n las-tauskoneen nostovarsi. Nostovarrelle väsytyskokeet suoritettiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston teräsrakenteiden laboratoriossa. Työn tavoitteena oli tutkia miten eri digitaalinen valmistuksen tasot vaikuttavat hitsatulle rakenteelle saatuun kestoikään. Työssä tutkittiin myös miten todellista geometriaa voidaan hyödyntää rakenteen kestoiän arvioinnissa. Väsytyskoejärjestely mallinnettiin FE-menetelmällä, ja järjestelystä tehtiin useita malleja käyttäen solidi- ja laattaelementtejä. Malleista laskettiin väsymisiät hot spot- ja tehollisen lovijännityksen menetelmällä, ja saatuja tuloksia vertailtiin toisiinsa ja väsytyskokeen tulok-siin. Väsytyskokeessa vaurioituneista kohdista tarkemman tutkimuksen kohteena oli nosto-varren palstalevyn kärki. Hot spot-menetelmällä saadut kestoiät vaihtelivat paikoin melko paljon eri mallien välillä. Tehollisen lovijännityksen menetelmällä saaduissa tuloksissa erot olivat pienempiä mallien välillä. FE-mallin ja venymäliuskojen jännitykset poikkesivat toisistaan paikoin melko pal-jon. Todellisen hitsatun rakenteen kestoikään vaikuttaa moni asia, ja täten FE-menetelmällä las-kettu kestoikä voi poiketa huomattavasti todellisesta kestoiästä. Varsinkin hot spot-menetel-mällä tulokset voivat poiketa hyvinkin paljon todellisuudesta, mikäli jännitystila tutkitta-vassa kohdassa on moniaksiaalinen. Todellisen geometrian mallintaminen vaatii tarkkuutta, ja alkuperäisdatan tulee olla mahdollisimman tarkkaa ja riittävän suurelta alueelta, jotta malli vastaa tarpeeksi todellista.

Sellumassan varastosäiliön rakenneanalyysi

Tämä työ käsittelee valkaistun ja valkaisemattoman sellumassan varastosäiliön tärinää ja värähtelyä. Värähtelyn seurauksena säiliön seinämän jäykisterenkaan hitsausliitokseen on syntynyt särö. Työn tavoitteena on selvittää, mikä johtaa särön syntyyn ja miten kestäväm-piä varastosäiliöitä voidaan rakentaa materiaali-, valmistus- tai rakennemuutoksien avulla. Työ alkoi tutkimalla rakennemateriaalina olevan duplex-teräksen mikrorakenteen ominai-suuksia, sekä sen hitsattavuutta ja seostamista kirjallisuustutkimuksena. Kirjallisuustutki-musta jatkettiin selvittämällä mahdollisia vaurion syntymekanismeja seinämän särölle. Työssä analysoitiin myös tehtaalla mitattuja värähtelyarvoja. Lopuksi laskettiin FE-analyysillä tyhjän varastosäiliön ominaismuodot ja -taajuudet moodianalyysillä, sekä selvi-tettiin harmonisella analyysillä pinnankorkeuden vaihtelun vaikutus siirtymävasteeseen ja kriittisiin värähtelytaajuuksiin. Varastosäiliöön kohdistuvaa värähtelyä ei ole mahdollista poistaa kokonaan, mutta väräh-telyn aiheuttamia seurauksia kyetään rajaamaan useilla keinoilla. Toimenpiteinä voivat olla ainakin seinämän materiaalin paksuuden lisääminen, jäykisteripojen lisääminen ja kriittisten sellun pinnankorkeuksien välttäminen. Kriittiseksi pinnankorkeudeksi havaittiin 40–45 %:n täyttöaste ja turvalliseksi korkeudeksi 35–38 %:n täyttöaste. Varastosäiliölle kriittisen ominaistaajuuden katsotaan syntyvän taajuuksilla 3,3–3,8 Hz ja 5,8–6,4 Hz. Sellumassa putoaa varastosäiliöön noin 2 Hz taajuudella.

Kaksoiskäämitty hybridibussin kestomagneettiajomoottori

Tämä työ on tehty Lappeenrannan teknilliselle yliopistolle, joka on suunnitellut ja toteuttanut hybridibussin. Hybridibussin ajomoottorissa käytetään kaksoiskäämitystä, joka mahdollistaa bussin ajamisen vikatilanteessa, jossa toinen käämityksistä on epäkunnossa. Työn tavoitteena on selvittää, millainen kaksoiskäämitys toimii parhaiten tämän hybridibussin kestomagneettiajomoottorissa. Työssä tutustutaan ajomoottoreihin ja niiltä vaadittaviin ominaisuuksiin sekä vikasietoisiin sähkömoottoreihin. Tutkimuksessa löydettyihin vikasietoisiin ajomoottoreihin perustuen päädyttiin neljään kaksoiskäämitysvaihtoehtoon. Näitä kaksoiskäämityksiä tutkittiin FE-analyysiä hyödyntäen. Kaksoiskäämitysten toimintaa simuloitiin nimellis- ja vikatilanteessa. Simuloinnin tuloksista selvisi, että kaksoiskäämitys, jossa jokaisessa urassa oli puolet yhtä käämitystä ja puolet toista (kaksoiskäämitys 1), ei toiminut kunnolla nimellistilanteessa eikä vikatilanteessa. Suurin ongelma oli vikatilanteessa aiheutuva suuri oikosulkuvirta. Kaksoiskäämitys, jossa kaksi napaa oli samaa käämitystä (kaksoiskäämitys 2), toimi moitteettomasti nimellistilanteessa. Vikatilanteen toiminnassa kuitenkin havaittiin epäjaksollisuutta magneettivuontiheydessä, mikä on haitallista moottorin käynnille ja vaaraksi roottorille. Kaksoiskäämityksiä, joista ensimmäisessä oli neljäsosa konetta samaa käämitystä (kaksoiskäämitys 3) ja toisessa puolet koneesta samaa käämitystä (kaksoiskäämitys 4), tutkittiin vikatilanteessa vain magneettivuontiheyden osalta. Puolet ja puolet käämityn koneen osalta magneettivuontiheys osottautui epäjaksolliseksi kuten oli odotettu. Neljäsosiksi käämityn koneen magneettivuontiheys oli säännöllisen jaksollinen. Nimellispisteessä kaksoiskäämityksillä 3 ja 4 havaittiin suuri vääntöväre verrattuna kaksoiskäämityksiin 1 ja 2. Johtopäätöksenä kaksoiskäämitys 3 vaikuttaa lupaavalta, mikäli suuri nimellispisteen vääntöväre saadaan hallintaan käyttämällä uravinoutta staattorissa.

Behaviour of Surface Defects in Wire Rod Rolling

Defects are often present in rolled products, such as wire rod. The markets demand for wire rod without any defects has increased. In the final wire rod products, defects originating from the steel making, casting, pre-rolling of billets and during the wire rod rolling can appear. In this work, artificial V-shaped longitudinal surface cracks has been analysed experimentally and by means of FEM. The results indicate that the experiments and FEM calculations show the same tendency except in two cases, where instability due to a fairly “round” false round bars disturbed the experiment. FE studies in combination with practical experiments are necessary in order to understand the behaviour of the material flows in the groove and to explain whether the crack will open up as a V-shape or if it will be closed as an I-shape.

Localized mechanics of dentin self-etching adhesive system

The bond strength of composite resins (CRs) to dentin is influenced by the interfacial microstructure of the hybrid layer (HL) and the resin tags (TAG). The contemporary self-etching primer adhesive systems overcame the inconvenient of the etch-and-rinse protocol. Studies, however, have demonstrated that HL thickness and TAG length vary according to the wetting time and additional use of acid-etching prior to self-etching primers. This study investigated the localized stress distribution in the HL and the dentin/adhesive interface. Two HL thicknesses (3 or 6 mu m), two TAG lengths (13 or 17 mu m) and two loading conditions (perpendicular and oblique-25 degrees) were investigated by the finite element (FE) analysis. Five two-dimensional FE models (M) of a dentin specimen restored with CR (38 x 64 mu m) were constructed: M1 - no HL and no TAG; M2 - 3 mu m of HL and 13 mu m of TAG; M3 - 3 mu m of HL and 17 mu m of TAG; M4 - 6 mu m of HL and 13 mu m of TAG; and M5 - 6 mu m of HL and 17 mu m of TAG. Two distributed loadings (L) (20N) were applied on CR surface: L1 - perpendicular, and L2 - oblique (25 degrees). Fixed interfacial conditions were assigned on the border of the dentin specimen. Ansys 10.0 (Ansys (R), Houston, PA, USA) software was used to calculate the stress fields. The peak of von Mises (sigma(vM)) and maximum principal stress (sigma(max)) was higher in L2 than in L1. Microstructures (HL and TAG) had no effect on local stresses for L1. Decreasing HL decreased sigma(vM) and sigma(max) in all structures for L2, but the TAG length had influence only on the peributular dentin. The thickness of HL had more influence on the sigma(vM) and sigma(max) than TAG length. The peritubular dentin and its adjacent structures showed the highest sigma(vM) and sigma(max), mainly in the oblique loading.

Dimorphism in Shell Shape and Strength in Two Species of Emydid Turtle

This study investigates the mechanical implications of shell shape differences between males and females of two North American turtle species: Chrysemys picta and Glyptemys insculpta. These species show patterns of sexual dimorphism that are common to many species of turtle. Females have wider and more highly domed shells, whereas males tend to have flatter, more streamlined shells. In addition, the males of many terrestrial species have concave plastra, most likely to accommodate the domed shells of the females while mating. The purpose of this study was to determine whether the known morphological differences in male and female turtle shells are also associated with differences in shell strength. Landmark coordinate data were collected from the shells of males and females of both species. These data were used to create digital models of each shell for finite-element (FE) analysis. FE models were generated by transforming a single base model of a turtle shell to match the shapes of each specimen examined in this study. All models were assigned the same material properties and restraints. Twelve load cases, each representing a predator’s bite at a different location on the carapace, were applied separately to the models. Subsequently, Von Mises stresses were extracted for each element of each model. Overall, the shells of females of both species exhibited significantly lower maximum and average stresses for a given load than those of their male counterparts. Male G. insculpta exhibited significant increases in stresses because of the concave shape of their plastra. We suggest that the mechanical implications of shell shape differences between males and females may have a large impact on many aspects of the biology of these turtle species.

Cement distribution, volume, and compliance in vertebroplasty: some answers from an anatomy-based nonlinear finite element study

STUDY DESIGN: The biomechanics of vertebral bodies augmented with real distributions of cement were investigated using nonlinear finite element (FE) analysis. OBJECTIVES: To compare stiffness, strength, and stress transfer of augmented versus nonaugmented osteoporotic vertebral bodies under compressive loading. Specifically, to examine how cement distribution, volume, and compliance affect these biomechanical variables. SUMMARY OF BACKGROUND DATA: Previous FE studies suggested that vertebroplasty might alter vertebral stress transfer, leading to adjacent vertebral failure. However, no FE study so far accounted for real cement distributions and bone damage accumulation. METHODS: Twelve vertebral bodies scanned with high-resolution pQCT and tested in compression were augmented with various volumes of cements and scanned again. Nonaugmented and augmented pQCT datasets were converted to FE models, with bone properties modeled with an elastic, plastic and damage constitutive law that was previously calibrated for the nonaugmented models. The cement-bone composite was modeled with a rule of mixture. The nonaugmented and augmented FE models were subjected to compression and their stiffness, strength, and stress map calculated for different cement compliances. RESULTS: Cement distribution dominated the stiffening and strengthening effects of augmentation. Models with cement connecting either the superior or inferior endplate (S/I fillings) were only up to 2 times stiffer than the nonaugmented models with minimal strengthening, whereas those with cement connecting both endplates (S + I fillings) were 1 to 8 times stiffer and 1 to 12 times stronger. Stress increases above and below the cement, which was higher for the S + I cases and was significantly reduced by increasing cement compliance. CONCLUSION: The developed FE approach, which accounts for real cement distributions and bone damage accumulation, provides a refined insight into the mechanics of augmented vertebral bodies. In particular, augmentation with compliant cement bridging both endplates would reduce stress transfer while providing sufficient strengthening.

Finite element 3D reconstruction of the pulmonary acinus imaged by synchrotron X-ray tomography

The alveolated structure of the pulmonary acinus plays a vital role in gas exchange function. Three-dimensional (3D) analysis of the parenchymal region is fundamental to understanding this structure-function relationship, but only a limited number of attempts have been conducted in the past because of technical limitations. In this study, we developed a new image processing methodology based on finite element (FE) analysis for accurate 3D structural reconstruction of the gas exchange regions of the lung. Stereologically well characterized rat lung samples (Pediatr Res 53: 72-80, 2003) were imaged using high-resolution synchrotron radiation-based X-ray tomographic microscopy. A stack of 1,024 images (each slice: 1024 x 1024 pixels) with resolution of 1.4 mum(3) per voxel were generated. For the development of FE algorithm, regions of interest (ROI), containing approximately 7.5 million voxels, were further extracted as a working subunit. 3D FEs were created overlaying the voxel map using a grid-based hexahedral algorithm. A proper threshold value for appropriate segmentation was iteratively determined to match the calculated volume density of tissue to the stereologically determined value (Pediatr Res 53: 72-80, 2003). The resulting 3D FEs are ready to be used for 3D structural analysis as well as for subsequent FE computational analyses like fluid dynamics and skeletonization.

Tissue properties of the human vertebral body sub-structures evaluated by means of microindentation

Purpose The better understanding of vertebral mechanical properties can help to improve the diagnosis of vertebral fractures. As the bone mechanical competence depends not only from bone mineral density (BMD) but also from bone quality, the goal of the present study was to investigate the anisotropic indentation moduli of the different sub-structures of the healthy human vertebral body and spondylophytes by means of microindentation. Methods Six human vertebral bodies and five osteophytes (spondylophytes) were collected and prepared for microindentation test. In particular, indentations were performed on bone structural units of the cortical shell (along axial, circumferential and radial directions), of the endplates (along the anterio-posterior and lateral directions), of the trabecular bone (along the axial and transverse directions) and of the spondylophytes (along the axial direction). A total of 3164 indentations down to a maximum depth of 2.5 µm were performed and the indentation modulus was computed for each measurement. Results The cortical shell showed an orthotropic behavior (indentation modulus, Ei, higher if measured along the axial direction, 14.6±2.8 GPa, compared to the circumferential one, 12.3±3.5 GPa, and radial one, 8.3±3.1 GPa). Moreover, the cortical endplates (similar Ei along the antero-posterior, 13.0±2.9 GPa, and along the lateral, 12.0±3.0 GPa, directions) and the trabecular bone (Ei= 13.7±3.4 GPa along the axial direction versus Ei=10.9±3.7 GPa along the transverse one) showed transversal isotropy behavior. Furthermore, the spondylophytes showed the lower mechanical properties measured along the axial direction (Ei=10.5±3.3 GPa). Conclusions The original results presented in this study improve our understanding of vertebral biomechanics and can be helpful to define the material properties of the vertebral substructures in computational models such as FE analysis.

Comparative effects of Teriparatide and Risedronate in glucocorticoid‐induced osteoporosis in men: 18‐month results of the EuroGIOPs trial

Data on treatment of glucocorticoid-induced osteoporosis (GIO) in men are scarce. We performed a randomized, open-label trial in men who have taken glucocorticoids (GC) for ≥3 months, and had an areal bone mineral density (aBMD) T-score ≤ –1.5 standard deviations. Subjects received 20 μg/d teriparatide (n = 45) or 35 mg/week risedronate (n = 47) for 18 months. Primary objective was to compare lumbar spine (L1–L3) BMD measured by quantitative computed tomography (QCT). Secondary outcomes included BMD and microstructure measured by high-resolution QCT (HRQCT) at the 12th thoracic vertebra, biomechanical effects for axial compression, anterior bending, and axial torsion evaluated by finite element (FE) analysis from HRQCT data, aBMD by dual X-ray absorptiometry, biochemical markers, and safety. Computed tomography scans were performed at 0, 6, and 18 months. A mixed model repeated measures analysis was performed to compare changes from baseline between groups. Mean age was 56.3 years. Median GC dose and duration were 8.8 mg/d and 6.4 years, respectively; 39.1% of subjects had a prevalent fracture, and 32.6% received prior bisphosphonate treatment. At 18 months, trabecular BMD had significantly increased for both treatments, with significantly greater increases with teriparatide (16.3% versus 3.8%; p = 0.004). HRQCT trabecular and cortical variables significantly increased for both treatments with significantly larger improvements for teriparatide for integral and trabecular BMD and bone surface to volume ratio (BS/BV) as a microstructural measure. Vertebral strength increases at 18 months were significant in both groups (teriparatide: 26.0% to 34.0%; risedronate: 4.2% to 6.7%), with significantly higher increases in the teriparatide group for all loading modes (0.005 < p < 0.015). Adverse events were similar between groups. None of the patients on teriparatide but five (10.6%) on risedronate developed new clinical fractures (p = 0.056). In conclusion, in this 18-month trial in men with GIO, teriparatide showed larger improvements in spinal BMD, microstructure, and FE-derived strength than risedronate.

Compressive strength of elderly vertebrae is reduced by disc degeneration and additional flexion

Computer tomography (CT)-based finite element (FE) models assess vertebral strength better than dual energy X-ray absorptiometry. Osteoporotic vertebrae are usually loaded via degenerated intervertebral discs (IVD) and potentially at higher risk under forward bending, but the influences of the IVD and loading conditions are generally overlooked. Accordingly, magnetic resonance imaging was performed on 14 lumbar discs to generate FE models for the healthiest and most degenerated specimens. Compression, torsion, bending, flexion and extension conducted experimentally were used to calibrate both models. They were combined with CT-based FE models of 12 lumbar vertebral bodies to evaluate the effect of disc degeneration compared to a loading via endplates embedded in a stiff resin, the usual experimental paradigm. Compression and lifting were simulated, load and damage pattern were evaluated at failure. Adding flexion to the compression (lifting) and higher disc degeneration reduces the failure load (8–14%, 5–7%) and increases damage in the vertebrae. Under both loading scenarios, decreasing the disc height slightly increases the failure load; embedding and degenerated IVD provides respectively the highest and lowest failure load. Embedded vertebrae are more brittle, but failure loads induced via IVDs correlate highly with vertebral strength. In conclusion, osteoporotic vertebrae with degenerated IVDs are consistently weaker—especially under lifting, but clinical assessment of their strength is possible via FE analysis without extensive disc modelling, by extrapolating measures from the embedded situation.