ESTUDIO A NIVEL MESOMECÁNICO DE LA FRACTURA DEL HUESO TRABECULAR.

C.M. López  O. Roa  I. Carol      

Anales de la Mecánica de la Fractura, nº 21 . 2004 . Pág. -
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Resumen: En este artículo se presenta un estudio numérico mesomecánico del comportamiento del hueso trabecular en el cual se emplean mallas 2D generadas aleatoriamente mediante la teoría de Voronoï-Delaunay. El modelo, originalmente desarrollado y verificado para muestras de hormigón, incorpora el comportamiento de fractura utilizando 'elementos junta' de espesor cero. La estructura interna del material se representa explícitamente y las interfases se insertan a priori entre los elementos estándar del medio continuo, a lo largo de las principales potenciales trayectorias de fisuración. Para la obtención de las mallas se ha desarrollado un generador automático que permite representar mesoestructuras óseas anisótropas (también isótropas, como caso particular) con determinados parámetros geométricos como la porosidad y el tensor de fábrica. En primer término se analiza el comportamiento mecánico de geometrías isótropas bajo acciones de tracción y compresión uniaxial. Los resultados numéricos obtenidos muestran modos de rotura y curvas promedio tensión-deformación realistas cuando se considera no linealidad geométrica que permite capturar los efectos de inestabilidad y pandeo de las trabéculas individuales. Posteriormente, se consideran geometrías anisótropas. Se han realizado ensayos numéricos de tracción uniaxial en muestras cortadas con distinta orientación de los ejes principales del tensor de fábrica, para diferentes valores de la porosidad. Se presentan resultados de la variación del módulo de elasticidad y de la tensión máxima en función del ángulo de giro, así como las tendencias de fisuración y deformación obtenidas.

LocalizaciónPunta Umbría

ETSECCPB, Universitat Politècnica de Catalunya, 08034 Barcelona
FONACIT-UNET, Venezuela
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