Comportement mécanique de l'os spongieux à différentes vitesses de déformation. : relations entre architecture et réponse mécanique.
Auteur / Autrice : | Marianne Prot |
Direction : | Sébastien Laporte, Dominique Saletti |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Biomécanique |
Date : | Soutenance le 24/11/2015 |
Etablissement(s) : | Paris, ENSAM |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire de biomécanique (Paris) - Institut de Biomécanique Humaine Georges Charpak |
Jury : | Président / Présidente : Ridha Hambli |
Examinateurs / Examinatrices : Sébastien Laporte, Dominique Saletti, Ivan Iordanoff, Pascal Drazetic | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Pascal Forquin, David Mitton |
Mots clés
Résumé
Afin de développer des moyens de protection et de prévention adaptés aux personnes et à leurs activités, ces travaux de thèse contribuent à la compréhension des mécanismes de rupture sous différentes vitesses de chargement. Le comportement de l’os spongieux bovins, non confiné, avec moelle, a été étudié sur 8 niveaux de vitesse de déformation, du régime quasi-statique (10-3/s) au régime dynamique (600/s). Pour cela, des techniques expérimentales de compression interrompue ont été développées. La caractérisation architecturale micro CT pré-compression a ensuite mis en évidence les paramètres de description architecturale pertinents ainsi que le rôle de cette organisation dans le comportement de l’os spongieux sous différents régimes de sollicitation. Associé à l’imagerie micro CT post compression, les faciès de rupture ont été observés. Malgré la base de données expérimentales (127 échantillons), toutes les configurations architecturales présentes chez un être vivant n’ont pas pu être testées. Un premier générateur d’architecture a alors été développé, permettant de créer numériquement des structures osseuses. S’affranchissant du caractère destructif des essais et la dépendance vis à vis des échantillons, cet outil contribue à la compréhension des mécanismes de fracture de l’os spongieux sur une grande plage de vitesses de déformations. Les fondations nécessaires à la validation d’un tel modèle en utilisant la méthode des éléments discrets s’inscrivent enfin comme perspectives immédiates de ces travaux.