Modélisation du flambage d’une trabécule osseuse lors du remodelage osseux

BENNACEUR, Hamza (2018) Modélisation du flambage d’une trabécule osseuse lors du remodelage osseux. Doctoral thesis, Université de Batna 2.

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Abstract

Les fractures d’os trabeculaire par fatigue sont considérées comme un résultat direct des contraintes de compression appliquées sur la tête du fémur, les vertèbres, le calcanéum et le tibia…etc. Ces fractures sont souvent précédées d'un flambement et d'une flexion d'éléments microstructuraux. Mais l'étiologie de ces fractures osseuses est encore mal comprise de point de vue biomécanique. Dans le présent travail, on a étudié le mécanisme de la micro-fracture au niveau d’os spongieux par le flambage d’une trabécule osseuse (type poutre) en cours de remodelage osseux. Nous avons utilisé les notions de l’élasticité adaptative proposée par Cowin, pour écrire un modèle de flambage adaptatif d’une trabécule osseuse. Au début, on a vérifié l’effet des conditions aux limites sur l’instabilité élastique de la déflexion d’une trabécule osseuse, l’évolution de la fraction volumique osseuse ainsi que la charge critique. On a observé que la variation des conditions aux limites et l’évolution de la fraction volumique osseuse peuvent conduire à des nouvelles instabilités élastiques qui résultent fortement des micro-fractures osseuses. Ensuite, on a reformulé notre problème à l’aide de principe des travaux virtuels dans le cadre de la théorie d’élasticité adaptative pour étudier l’effet de gradient de la densité sur la fraction volumique, la charge critique et le flambage de la trabécule osseuse. Nous avons démontré que le gradient de densité osseuse joue un rôle clé dans l'initiation de l'instabilité de flambement élastique de la trabécule osseuse, ce qu’il influx sur l’évolution de la fraction volumique et la charge critique. En conséquence, le nombre des instabilités élastiques, qui initié les mécanismes de fracture osseuse localisées à l'échelle des éléments trabéculaires, dépend fortement du paramètre de matériau η; le gradient de densité osseuse affecte notamment la stabilité de la déflexion de trabécule osseuse ainsi, le changement des conditions aux limites qui présente une autre clé importante dans le flambement de trabécule

Item Type: Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords: théorie d’élasticité adaptative, remodelage osseux, théorie de flambage, conditions aux limites, gradient de la densité osseuse
Subjects: Technologie > Génie mécanique
Divisions: Faculté de technologie > Département de génie mécanique
Date Deposited: 22 Jul 2018 10:15
Last Modified: 22 Jul 2018 10:15
URI: http://eprints.univ-batna2.dz/id/eprint/1621

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