Damage analysis of human cortical bone under compressive and tensile loadings

材料科学 皮质骨 微观力学 骨单位 压缩(物理) 极限抗拉强度 复合材料 张力(地质) 刚度 抗压强度 韧性 断裂(地质) 解剖 复合数 医学
作者
Ebrahim Maghami,Jason P. Moore,Timothy O. Josephson,Ahmad R. Najafi
出处
期刊:Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering [Informa]
卷期号:25 (3): 342-357 被引量:19
标识
DOI:10.1080/10255842.2021.2023135
摘要

Developing advanced fracture tools can increase the understanding of crack growth trajectories in human cortical bone. The present study investigates fracture micromechanics of human cortical bone under compressive and tensile loadings utilizing a phase field method. We construct two-dimensional finite element models from cortical microstructure of a human tibia cross section. We apply compression on the cortical bone models to create compressive microcracks. Then, we simulate the fracture of these models under tension to discover influential parameters on microcracks formation and post-yielding behavior. The results show that cement lines are susceptible sites to damage nucleation under compression rather than tension. The findings of this study also indicate a higher accumulation of initial damage (induced by compression) can lead to a lower microscopic stiffness as well as a less resistant material to damage initiation under tension. The simulations further indicate that the post-yielding properties (e.g., toughness) can be dependent on different variables such as morphological information of the osteons, the initial accumulation of microcracks, and the total length of cement lines.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
明亮静柏发布了新的文献求助10
刚刚
TOP发布了新的文献求助10
刚刚
大翟发布了新的文献求助10
刚刚
好兆头关注了科研通微信公众号
1秒前
tuanzi233发布了新的文献求助10
2秒前
11di发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
彩彻区明发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
开放的明杰完成签到,获得积分10
3秒前
优雅的机器猫应助moqituo采纳,获得10
3秒前
3秒前
youyyuy发布了新的文献求助30
3秒前
li完成签到,获得积分20
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
yaya发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
魁梧的曼易完成签到,获得积分10
5秒前
乐乐应助暴躁的念之采纳,获得10
5秒前
6秒前
nyddyy完成签到,获得积分10
6秒前
凡凡发布了新的文献求助10
6秒前
Ann完成签到,获得积分10
6秒前
777发布了新的文献求助10
6秒前
Twonej应助lay采纳,获得200
7秒前
黎L完成签到 ,获得积分10
7秒前
Joan_Joestar完成签到,获得积分10
7秒前
权_888发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
热心幻天发布了新的文献求助10
8秒前
orixero应助Cyanide采纳,获得10
8秒前
8秒前
迪迦发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
A Practical Introduction to Regression Discontinuity Designs 2000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
二氧化碳加氢催化剂——结构设计与反应机制研究 660
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5659704
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4829909
关于积分的说明 15088114
捐赠科研通 4818433
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2578625
邀请新用户注册赠送积分活动 1533233
关于科研通互助平台的介绍 1491959