Hostname: page-component-586b7cd67f-t7fkt Total loading time: 0 Render date: 2024-11-23T21:26:43.106Z Has data issue: false hasContentIssue false
  • English
  • Français

Influence de l’architecture cellulaire de l’os spongieux sur saréponse mécanique

Published online by Cambridge University Press:  20 October 2010

Julien Halgrin ,
Fahmi Chaari ,
Éric Markiewicz  and
Pascal Drazetic
Julien Halgrin*
Affiliation:
Univ. Lille Nord de France, 59000 Lille, France
*
a Auteur pour correspondance :[email protected]
Get access

Abstract

Afin d’optimiser la sécurité des usagers de la route, les constructeurs automobiles ontde plus en plus recours à des modèles virtuels de l’être humain. Pour accroître labio-fidélité de ces modèles, nous nous proposons d’identifier le comportement mécaniquedes tissus osseux, et plus particulièrement celui de l’os trabéculaire. Après acquisitionpar micro-tomographie de l’architecture d’échantillons d’os spongieux, des essaismécaniques de compression sont menés. L’influence des variabilités inter etintra-individuelles est étudiée afin de minimiser la dispersion des résultats. Des modèlesnumériques obtenus à partir des données micro-tomographiques sont ensuite générés afind’étudier l’influence des principales propriétés architecturales sur le comportementmécanique du tissu trabéculaire. Les résultats expérimentaux et numériques obtenus mettenten évidence la nécessité de prendre en compte l’effet des variabilités inter etintra-individuelles afin d’identifier précisement le comportement mécanique de l’ostrabéculaire. Si la densité relative apparait comme un paramètre prépondérant justifiantdes variations mécaniques constatées, elle ne permet pas d’expliquer les différences decomportement observées selon la direction de chargement.

Keywords

Os trabéculairearchitectureessais de compressionmicro-tomographiemodèles éléments-finisTrabecular bonearchitecturecompressive testsmicro computed tomographyfinite-elements models
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 11 , Issue 3-4: Giens 2009 , May 2010 , pp. 203 - 208
Copyright
© AFM, EDP Sciences 2010

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

Références

L. Gibson, M. Ashby, Cellular solids: structure and properties, 2nd Edition, Cambridge University press, 1997
D.W. Brands, Predicting brain mechanics during closed head impact – numerical and constitutive aspects, Thèse, Université de Eindhoven, 2002
F.S. Raul, Applications des modèles éléments finis de la tête en médecine légale, Thèse, Université Louis Pasteur, Strasbourg I, 2007
E. Charpails, Analyse du comportement mécanique des côtes humaines en dynamique, Thèse, École Nationale Supérieure d’Arts et Métiers de Paris, 2006
Turner, C.H., DB. Bur – Basic biomechanical measurements of bone: a tutorial, Bone 14 (1993) 595–606 CrossRefGoogle Scholar
Linde, F., Hvid, I., Madsen, F., The effect of specimen geometry on the mechanical behaviour of trabecular bone specimens, J. Biomech. 25 (1992) 359–368 CrossRefGoogle ScholarPubMed
Van-Rietbergen, R., Weinans, H., Huiskes, R., Odgaard, A., A new method to determine trabecular bone elastic properties and loading using micromechanical, J. Biomech. 28 (1995) 69–81 CrossRefGoogle ScholarPubMed
van Lenthe, G., Stauber, M., Müller, R., Specimen-specific beam models for fast and accurate prediction of human trabecular bone mechanical properties, Bone 39 (2006) 1182–1189 CrossRefGoogle ScholarPubMed
Mc Elhaney, J., Fogle, J., Melvin, J., Haynes, R., Roberts, V., Alem, N., Mechanical properties of cranial bone, J. Biomech. 3 (1970) 495–511 CrossRefGoogle Scholar
J. Halgrin, F. Chaari, E. Markiewicz, P. Drazetic, Spongy bone mechanical behaviour under quasi static to dynamic loadings : development of an equivalent physical model, Modelling of heterogeneous materials, Prague, Juin 2007
I. Parkinson, A. Badiei, NL. Fazzalari, Effect of variability in image segmentation on quantitative parameters from Micro-CT analysis of human Cancellous bone skyscan user meeeting, 2009, pp. 29–30
Otsu, N., A threshold selection method from grey scale histogram, IEEE Trans. Syst. Man Cyber 1 (1979) 62–66 CrossRefGoogle Scholar
Chaari, F., Markiewicz, E., Drazetic, P., Identification of the spongy bone mechanical behaviour under compression loads: numerical simulation versus experimental results, Int. J. Crashworthiness, 12 (2007) 101–108 CrossRefGoogle Scholar
Chaari, F., Halgrin, J., Markiewicz, E., Drazetic, P., Spongy bone deformation mechanisms: experimental and numerical studies, Eur. J. Comp. Mech. 18 (2009) 67–79 CrossRefGoogle Scholar
J. Halgrin, Influence des paramètres architecturaux sur le comportement mécanique de l’os trabéculaire, Thèse, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis, 2009