SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:lup.lub.lu.se:24452896-7966-467d-98cf-d44dd287cba4"
 

Sökning: id:"swepub:oai:lup.lub.lu.se:24452896-7966-467d-98cf-d44dd287cba4" > Phase field models ...

Phase field models of interface failure for bone application - evaluation of open-source implementations

Gustafsson, Anna (författare)
Lund University,Lunds universitet,Avdelningen för Biomedicinsk teknik,Institutionen för biomedicinsk teknik,Institutioner vid LTH,Lunds Tekniska Högskola,LTH profilområde: Teknik för hälsa,LTH profilområden,Department of Biomedical Engineering,Departments at LTH,Faculty of Engineering, LTH,LTH Profile Area: Engineering Health,LTH Profile areas,Faculty of Engineering, LTH
Isaksson, Hanna (författare)
Lund University,Lunds universitet,Avdelningen för Biomedicinsk teknik,Institutionen för biomedicinsk teknik,Institutioner vid LTH,Lunds Tekniska Högskola,LTH profilområde: Teknik för hälsa,LTH profilområden,Department of Biomedical Engineering,Departments at LTH,Faculty of Engineering, LTH,LTH Profile Area: Engineering Health,LTH Profile areas,Faculty of Engineering, LTH
 (creator_code:org_t)
Elsevier BV, 2022
2022
Engelska.
Ingår i: Theoretical and Applied Fracture Mechanics. - : Elsevier BV. - 0167-8442. ; 121
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Bone is a composite material where tubular osteon structures surrounded by thin interfaces reinforce the tissue at the microscale. These interfaces provide alternative weak paths for crack growth and give rise to potent extrinsic toughening mechanisms. Numerical models can help to gain a deeper understanding of fracture resistance in bone, however, capturing the interface mechanics is key. For this purpose, the phase field method for fracture is appealing due to its capability of capturing complex cracking phenomena. Still, it is far from well-established in the field of biomechanics. In this study, we evaluated a selection of recent open-source implementations of the phase field method to find the best approach for simulating crack growth in bone tissue. We also proposed a new method for correcting the interface fracture toughness in a phase field model. The selected implementations were compared using benchmark tests, including single edge notched tensile specimens with and without interfaces, as well as models representing typical bone geometries. We found the quasi-Newton monolithic solvers to be superior both in terms of computational speed and robustness compared to the evaluated staggered solvers. We also showed that correcting the fracture toughness of the interface is key for simulating crack patterns that are consistent with analytical predictions from linear elastic fracture mechanics.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Materialteknik -- Kompositmaterial och -teknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Materials Engineering -- Composite Science and Engineering (hsv//eng)

Nyckelord

Biomechanics
Cement line
Crack propagation
FEA
Fracture
Osteon

Publikations- och innehållstyp

art (ämneskategori)
ref (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Gustafsson, Anna
Isaksson, Hanna
Om ämnet
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Materialteknik
och Kompositmaterial ...
Artiklar i publikationen
Theoretical and ...
Av lärosätet
Lunds universitet

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy