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Applied Mathematics and Nonlinear Sciences
Band 6 (2021): Heft 2 (July 2021)
Uneingeschränkter Zugang
Nonlinear Mathematical Modelling of Bone Damage and Remodelling Behaviour in Human Femur
Rui Bu
Rui Bu
,
Chuanyong Qu
Chuanyong Qu
und
Yolanda Guerrero Sánchez
Yolanda Guerrero Sánchez
| 22. Feb. 2021
Applied Mathematics and Nonlinear Sciences
Band 6 (2021): Heft 2 (July 2021)
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Online veröffentlicht:
22. Feb. 2021
Seitenbereich:
53 - 64
Eingereicht:
24. Sept. 2020
Akzeptiert:
02. Dez. 2020
DOI:
https://doi.org/10.2478/amns.2021.1.00008
Schlüsselwörter
bone remodelling
,
bone damage
,
human femur
,
finite element method
© 2021 Rui Bu et al., published by Sciendo
This work is licensed under the Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Fig. 1
Bone damage repair process.
Fig. 2
2-D finite element model of the femur.
Fig. 3
Bone loadings without a pin.
Fig. 4
Bone density change in the remodelling.
Fig. 5
Change of bone damage in the model.
Fig. 6
Bone loadings with a pin. (a) First case; (b) Second case.
Fig. 7
Bone density change with a pin. (a) The first loading case; (b) The second loading case.
Fig. 8
Fig. 9
Loading applied on the bone
Joint (right)
Muscle (left)
Loadings
Value (
N
)
Value (
N
)
1
2
3
4
1
3
1
0.5
1
Loading condition for the first case.
Implant (right)
Muscle (left)
Loadings
Value (
N
)
Direction
Value (
N
)
Direction
1
2
3
2,317
1,158
1,548
145°
105°
165°
703
351
468
45°
75°
15°
Loading condition for the second case.
Implant
Muscle (left)
Muscle (right)
Loadings
Value (
N
)
Direction
Value (
N
)
Direction
Value (
N
)
Direction
1
2
3
1,700
800
1,100
145°
105°
165°
703
351
468
45°
75°
15°
613
358
448
145°
105°
165°