تعیین خواص مکانیکی شکست استخوان کورتیکال با استفاده از نمونه های کمان-شکل

با توجه به کاربرد آزمایش و تحلیل شکست استخوان در هر دو حوزه ی پزشکی و مهندسی، یافتن نمونه ی مناسب برای اندازه گیری خواص مکانیکی شکست بسیار مهم است. لذا در این مطالعه به تحلیل تجربی و عددی شکست استخوان کورتیکال گوساله برای ۴ ناحیه ی آناتومیکی با استفاده از نمونه های کمان-شکل پرداخته شده است. تست تجربی شکست برای نمونههای کمان-شکل در دمای محیط انجام شده و در عمل فاکتور شدت تنش با استفاده از فرمول تحلیلی استاندارد برای نمونههای کمان-شکل و روش مدل المان محدود مربوط به نمونهها محاسبه شده است. به منظور صحت سنجی مدل المان محدود، نتایج تحلیل تنش و کرنش با نتایج به دست آمده از روش برهمنگاری تصاویر دیجیتالی مقایسه شده است. توافق بسیار خوب بین نتایج تحلیل تنش و کرنش عددی و تجربی، نشان دهنده ی دقت تحلیل المان محدود است. در این مطالعه ارتباط خوبی در شروع و رشد ترک بین نتایج تجربی و المان محدود و هم چنین مقادیر چقرمگی شکست به دست آمده از روش عددی با دیگر مطالعات مشاهده شده است. هم چنین نتایج حاصل از این مطالعه نشان میدهد که فاکتور شدت تنش تحلیلی میتواند نتایج دقیقی برای نمونههای کمان-شکل ایجاد شده از نواحی آناتومیکی خلفی و قدامی ارائه کند، هرچند برای نواحی آناتومیکی میانی و جانبی، تنها مدل المان محدود میتواند دقت لازم را فراهم سازد.

کلیدواژه ها:

استخوان کورتیکال ، روش المان محدود ، نمونه ی کمان-شکل ، تحلیل تنش ، برهم نگاری تصاویر دیجیتال ، چقرمگی شکست