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 می­دهد. 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 شبیه­سازی 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 چگالی‏های مختلف بدست آمده و با هم مقایسه شده‏اند. نتایج بیان­گر آن است که بر خلاف کمانش استاتیکی، کمانش دینامیکی وابستگی بسیار ناچیزی به چگالی ماتریس استخوان دارد.