بررسي عددي رفتار الاستيك- پلاستيك و آسيب استخوان كورتيكال با اعمال يك مدل آسيب جديد

به‌دليل نياز‌هايي كه در جراحي‌هاي ارتوپدي وجود دارد، رفتار مكانيكي استخوان كورتيكال در بار‌گذاري سيكلي و نرخ كرنش فيزيولوژيك، مورد بررسي قرار گرفته است. تأكيد بر‌روي توسعه قانون ساختاري است كه بتواند رفتار حين بارگذاري، باربرداري و بارگذاري مجدد كه در آزمايش‌ها مشاهده شده را ايجاد كند. اين مدل‌ها با تركيب المان‌هاي رئولوژيك و اصول انرژي فرمول‌بندي خواهند شد. ابتدا دو مدل يك‌بعدي مستقل از نرخ كرنش فرمول‌بندي شده، يكي داراي يك متغير آسيب و ديگري داراي دو متغير آسيب مجزا در كشش و فشار است، مورد بررسي قرار گرفته و با استفاده از داده‌هاي آزمايشگاهي، ضرايب هر مدل به‌دست آمده است. با مقايسه نتايج شبيه‌سازي و داده‌هاي آزمايشگاهي، اصلاح لازم بر‌روي مدل‌ها صورت گرفته است. درنهايت با تركيب معيار تسليم ناهمسانگرد برسلر- پيستر و مدل يك‌بعدي مستقل از نرخ همراه دو متغير آسيب، مدل سه‌بعدي متناظر حاصل شد. اين مدل سه‌بعدي در قالب روش اجزاء محدود صريح پياده‌سازي شده و نتيجه آن با نتايج شبيه‌سازي مدل يك‌بعدي و داده‌هاي تجربي سازگاري قابل قبولي نشان داد. اين مدل سه‌بعدي مناسب شبيه‌سازي هندسه‌هاي پيچيده خواهد بود. ضريب‌تعيين براي مدل‌هاي يك‌بعديRI ، ±RI، RI و  ±RI اصلاح شده و مدل سه بعدي به ترتيب مقادير 0/882174 ، 0/965665، 0/995508 ، 0/996279 و  0/984866  حاصل شده است.