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 4 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 ارایه کند، هرچند برای نواحی آناتومیکی میانی و جانبی، تنها مدل المان محدود می‏تواند دقت لازم را فراهم سازد.