تخمین عددی تنش، کرنش و تغییر شکل استخوان ران در اثر برخورد سه گلوله به روش اجزاء محدود برای ترمیم ضایعه استخوانی به کمک سیمان کلسیم فسفات تقویت شده با نانوذرات استرانتیوم نیترات

پیش‌بینی عددی شکست استخوان همواره از موضوعات پراهمیت برای آشنایی با رفتار پیجیده استخوان در برابر تنش‌های بیش از حد است؛ بدین منظور با کمک روش اجزاء محدود به تخمین تنش‌، کرنش لگاریتمی و تغییر شکل استخوان ران در اثر برخورد سه گلوله با کالیبرهای متفاوت با استفاده از روش آسیب جانسون-کوک پرداخته شده‌است. در اثر برخورد گلوله‌ها حفراتی ایجاد می‌شود که می‌توان برای پرکردن این ضایعات از سیمان استخوانی کلسیم فسفات تقویت شده با نانو ذرات استرانتیوم نیترات استفاده کرد. بیشترین مقدار تنش در اثر برخورد گلوله‌ای با کالیبر7 میلی‌متر با مقدار 7/484 مگاپاسکال است و کرنش لگاریتمی بیشینه نیز در این مدل برابر با 604/5 است. بزرگ‎ترین حفره ایجاد شده در استخوان ران در اثر برخورد گلوله‌ای با کالیبر9 میلی‌متر است که قطری برابر با 75/13 میلی‌متر دارد. نسبت تنش‌ بیشینه مدل کالیبر7 به تنش تسلیم استخوان %25/443 تخمین زده شد. همچنین بیشینه تنش وارد شده به سیمان استخوانی با نانوذرات استرانتیوم نیترات %7 برابر با 26/9 مگاپاسکال است که با توجه به استحکام فشاری بدست آمده، سیمان مورد نظر با ضریب ایمنی مناسبی در برابر آن مقاوم خواهد بود.