Deformation behavior of the model compact bone tissue samples differing in orientation of collagen-mineral fibers | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2013. № 2(22).

Deformation behavior of the model compact bone tissue samples differing in orientation of collagen-mineral fibers

The calculation results for the stress-strain state of model compact bone tissue samples differing in orientation of collagen-mineral fibers are presented for the case of axial compression. The results have shown that samples of different types have different non-uniform deformation in directions perpendicular to the compression direction, which is caused by the corresponding orientation of collagen-mineral fibers. The longitudinal modulus of elasticity of a sample with parallel orientation of collagen-mineral fibers is larger than the module of elasticity of a sample with the perpendicular direction of fibers by a factor of 1,5. The neighboring values of the longitudinal moduli of elasticity are typical for samples with variable direction of fibers and with the location of fibers at angles of ±45°.

Download file

Counter downloads: 422

Keywords

компьютерное моделирование, компактная костная ткань, остеоны, коллагено-минеральные волокна, напряженно-деформированное состояние, Computer simulation, compact bone tissue, osteons, collagen-mineral fibers, stress and strain state

Authors

Name	Organization	E-mail
Kolmakova Tatyana Vitalievna	Tomsk State University	kolmakova@ftf.tsu.ru

Всего: 1

References

Баринов С.М. Керамические композиционные материалы на основе фосфатов кальция для медицины // Успехи химии. 2010. Т. 79. № 1. С. 15-32.

Буякова С.П., Хлусов И.А., Кульков С.Н. Пористая циркониевая керамика для эндопро-тезирования костной ткани // Физическая мезомеханика. 2004. № 7. Спец. выпуск. Ч. 2. С. 127-130.

Путляев В.И. Современные биокерамические материалы // Соросовский образовательный журнал. 2004. Т. 8. № 1. С. 44-50.

Утенькин А.А. Кость - многоэтажный композит // Химия и жизнь. 1981. № 4. С. 38-40.

Колмакова Т.В. Метод моделирования структуры компактной костной ткани // Компьютерные исследования и моделирование. 2011. Т. 3. № 4. С. 413-420.

Колмакова Т.В. Моделирование структуры и механических свойств компактной костной ткани // Физическая мезомеханика. 2011. Т. 14. № 6. С. 79-85.

Фигурска М. Структура компактной костной ткани // Российский журнал биомеханики. 2007. Т. 11. № 3. С. 28-38.

X.N. Dong,X.E. Guo Geometric determinants to cement line debonding and osteonal lamellae failure in osteon pushout tests // J. Biomech. Eng. 2004. V. 126. P. 387-390.

Novitskaya E., Chen Po-Yu, Lee S., et al. Anisotropy in the compressive mechanical properties of bovine cortical bone and the mineral and protein constituents // Acta Biomaterialia. 2011. No. 7. P. 3170-3177.

Zioupos P., Cook R.B., Hutchinson J.R. Some basic relationships between density values in cancellous and cortical bone // J. Biomechanics. 2008. V. 41. P. 1961-1968.