Comportamiento mecánico del tejido óseo cortical bajo condiciones de tensión y de compresión cíclica

• Gómez, Nino José ^[1] ; Vergara-Paredes, Mary ^[2] ; Alvarado-Contreras, José ^[2]
  1. [1] Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda

     Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda

     Venezuela

     
  2. [2] Universidad de Los Andes

     Universidad de Los Andes

     Colombia

     
• Localización: Revista UIS Ingenierías, ISSN-e 2145-8456, ISSN 1657-4583, Vol. 20, Nº. 1, 2021 (Ejemplar dedicado a: Revista UIS Ingenierías), págs. 79-88
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Mechanical behavior of cortical bone tissue under cyclic tensile and compressive conditions
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• Resumen
  • español

    Esta investigación tiene como objetivo estudiar experimentalmente la respuesta mecánica del tejido óseo cortical bajo condiciones de cargas cíclicas de tracción y de compresión. Para ello, se construyeron probetas a partir de fémures bovinos las cuales se sometieron a solicitaciones de ciclos bajos a post-fluencia a distintas velocidades de aplicación de la carga. Los resultados permiten afirmar que la rapidez de degradación del módulo elástico es inversamente proporcional a la velocidad de deformación en el caso de tensión y directamente proporcional a la velocidad en el caso de compresión. Las deformaciones plásticas inician a niveles superiores del 0,35% y del 1,09% de la deformación total en muestras cargadas a tensión y a compresión, respectivamente. Se obtuvieron importantes expresiones matemáticas que estiman con buena aproximación el módulo elástico instantáneo, la deformación total aplicada y la energía de deformación plástica total.

  • English

    This research aims to experimentally study the mechanical response of cortical bone tissue under cyclic tensile and cyclic compression loading conditions. Thus, experimental specimens were built from bovine femurs which were subjected to low cycle stresses at post-yield at different loading rates. The results reveal that the speed of degradation of the elastic modulus is inversely proportional to the deformation rate for tension cases and directly proportional to the deformation rate for compression ones. Plastic strains start at total strain levels above 0,35% and 1,09% for the tension and compression loaded samples, respectively. Important mathematical expressions were obtained which help to estimate with good approximation the instantaneous elastic modulus, the total applied deformation, and the total plastic deformation energy.