Определение механических характеристик биокомпозита кость – титан на основании данных компьютерной томографии и конечно-элементного моделирования

Abstract

Целью исследований является изучение эффекта врастания костной ткани в свободные поры имплантата и определение механических свойств образованного биокомпозита. Описывается построение конечно-элементной модели на основании данных компьютерной томографии, что дает возможность изучить взаимодействие металлической структуры и кости под влиянием сжимающей нагрузки. Результаты моделирования сравниваются с итогами натурного эксперимента по сжатию образцов пористого титана. Метод конечно-элементного моделирования, основанный на данных компьютерной томографии, позволил получить кривую зависимости деформации от напряжения для биокомпозита кость – титан. Доказано, что модуль упругости металлического образца увеличивается на 29 % после заполнения свободных пор костной тканью, а условный предел текучести биокомпозита кость – титан возрастает в 2 раза.