بررسی رشد میکروترک ها در استخوان فمورتحت اثر نیروهای خمشی به روش المان محدود سه بعدی

شکستگی های استخوانی به ویژه در استخوان ران آمار قابل توجهی دارد. این پدیده در سالمندان در اثر استیوپروسیس موجب صدمه جدی به سلامت و کاهش طول عمر است. توصیف شکستگی بر اساس روش های المان به هم پیوسته محدود به مسیله یک ترک سطحی ایده آل غالب با یک ناحیه به هم پیوسته می شود. در سوانح به طور مرسوم که استخوان در معرض آسیب های تصاعدی در هنگام فرایند بارگذاری است، احتمال گسترش ترک های سطحی افزایش می یلبد که می تواند منجر به شکستگی کلی استخوان شود.در این مقاله از مدل فمور با دقت یک دهم میلیمتر استفاده شده است. ابتدا عکس های CT Scan از آزمودنی در نرم افزار Mimics 10.01 تحلیل و بخش های مربوط به استخوان فمور را از آن جدا سازی شد. سپس برای ایجاد مدل سه بعدی فمور، به صورت حجم در آورده شد. از نرم افزار solidworks برای طراحی سه بعدی مدل استخوان استفاده شد. مدل استخوان در نرم افزار Abaqus مش بندی گردید. برای شروع تحلیل یک میکرو ترک روی استخوان فرض می شود. ترکی که برای این نمونه انتخاب شده است به عمق 3 میلیمتر روی بدنه میانی استخوان فمور اعمال شده است. در این مدل بارگذاری بصورت Static/General صورت گرفته است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است شکست در ناحیه تروکانتر فمور اتفاق میافتدکه علت آن تراکم پایین استخوان اسفنجی می باشد. شکستگی به سمت مرکز استخوان کشیده میشود و گسترش ترک بصورت خطی صورت می گیرد.