بررسی عددی کمانش دینامیکی استخوان مبتلا به عارضه پوکی با خواص مکانیکی متفاوت

در این مقاله با استفاده از روش المان محدود، نمونه‏ای از استخوان به صورت دینامیکی تحت بارگذاری فشاری محوری قرار داده شده و با افزایش شدت بارگذاری، تغییرات کرنش نسبت به زمان بدست آمده است. شدت باری که در آن با افزایش دینامیکی بار تغییرات جهشی در کرنش بوجود می‏آید، به عنوان بار بحرانی کمانش ثبت می‏شود. در این تحلیل، فرض بر این است که استخوان رفتار ویسکوالاستیک از خود نشان می دهد. برای مدل کردن رفتار ویسکوالاستیک استخوان از مدل ماکسول استفاده شده است. زمانی که بار دینامیکی به صورت ضربه‏ای بر یک جسم ویسکوالاستیک وارد می‏شود، به دلیل بروز سفتی ویسکوزی گذرا کمانش دینامیکی رخ می‏دهد. برای شبیه سازی عددی استخوان مدل‏های گوناگونی ارائه شده است که یکی از رایج‏ترین آنها مدل استوانه‏ی پوسته‏ای می‏باشد. خواص ویسکوالاستیکی استخوان با انجام تست‏های خزش و وادادگی در زمان‏های مختلف بدست می‏آیند. در این مقاله، به دلیل تغییرات شدید چگالی در اثر بروز عارضه پوکی استخوان، بارهای بحرانی به ازای چگالی های مختلف بدست آمده و با هم مقایسه شده‏اند. نتایج بیان گر آن است که بر خلاف کمانش استاتیکی، کمانش دینامیکی وابستگی بسیار ناچیزی به چگالی ماتریس استخوان دارد.