S'abonner

Modélisation de tissus biologiques en hyperélasticité anisotrope – Étude théorique et approche éléments finis - 17/04/09

Doi : 10.1016/j.crme.2009.03.007 
François Peyraut a, , Christine Renaud b, Nadia Labed a, Zhi-Qiang Feng b
a Laboratoire M3M, Université de technologie de Belfort-Montbéliard, 90010 Belfort, France 
b Laboratoire LME-Evry, Université d’Évry – Val d’Essonne, 91020 Évry, France 

Auteur correspondant.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

pages 6
Iconographies 0
Vidéos 0
Autres 0

Résumé

Pour déterminer les déformations et les contraintes au sein de tissus biologiques tels que les ligaments, les tendons ou les parois artérielles, les lois de comportements hyperélastiques anisotropes sont souvent utilisées dans le cadre de la méthode des éléments finis [J.A. Weiss, B.N. Maker, S. Govindjee, Finite element implementation of incompressible, transversely isotropic hyperelasticity, Comp. Meth. Appl. Mech. Engng. 135 (1996) 107–128]. Dans cet article, on se propose de réaliser une telle étude en parallèle avec une analyse analytique. Cette analyse complémentaire permet de comprendre pourquoi la correspondance n’est pas biunivoque entre la déformation principale   et le quatrième invariant de la matrice de dilatation pour un modèle usuel tel que celui proposé par Holzapfel, Gasser et Ogden [G.A. Holzapfel, T.C. Gasser, R.W. Ogden, A new constitutive framework for arterial wall mechanics and a comparative study of material models, J. Elasticity 61 (2000) 1–48; T.C. Gasser, R.W. Ogden, G.A. Holzapfel, Hyperelastic modelling of arterial layers with distributed collagen fibre orientations, J. R. Soc. Interface 3 (2006) 15–35]. On établit en effet qu’une correspondance non bijective apparaît lorsque l’angle entre les fibres de collagène et la direction circonférentielle dépasse une valeur critique égale à 54,73°. L’importance de cet angle critique a déjà été relevée par Guo et al. (2006). Pour citer cet article : F. Peyraut et al., C. R. Mecanique 337 (2009).

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abstract

To determine the strain and stress in the biological soft tissues such as ligaments, tendons or arterial walls, anisotropic hyperelastic constitutive laws are often used in the context of finite element analysis [J.A. Weiss, B.N. Maker, S. Govindjee, Finite element implementation of incompressible, transversely isotropic hyperelasticity, Comp. Meth. Appl. Mech. Engng. 135 (1996) 107–128]. In the present paper, we propose to realize such a study together with a analytical study. This study allows for the understanding of the reason why it does not exist a one-to-one correspondence between the principal stretch   and the fourth invariant of the dilatation tensor for the material model proposed by Holzapfel, Gasser and Ogden [G.A. Holzapfel, T.C. Gasser, R.W. Ogden, A new constitutive framework for arterial wall mechanics and a comparative study of material models, J. Elasticity 61 (2000) 1–48; T.C. Gasser, R.W. Ogden, G.A. Holzapfel, Hyperelastic modelling of arterial layers with distributed collagen fibre orientations, J. R. Soc. Interface 3 (2006) 15–35]. In fact, the relationship becomes non-bijective when the angle between the collagen fibers and the circumferential direction is greater that a critical angle of 54.73°. Importance of this critical angle was also discussed by Guo et al. (2006). To cite this article: F. Peyraut et al., C. R. Mecanique 337 (2009).

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Mots-clés : Biomécanique, Hyperélasticité anisotrope, Modèle HGO, Éléments finis

Keywords : Biomechanics, Anisotropic hyperelasticity, HGO model, Finite element


Plan

Plan indisponible

© 2009  Publié par Elsevier Masson SAS de la part de Académie des sciences.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 337 - N° 2

P. 101-106 - février 2009 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Algorithm to refine a finite volume mesh admissible for parabolic problems
  • Florence Hubert, Marie-Claude Viallon
| Article suivant Article suivant
  • Analytical solution for the 3D steady state conduction in a solid subjected to a moving rectangular heat source and surface cooling
  • Talaat Osman, Abderrahmane Boucheffa

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’achat d’article à l’unité est indisponible à l’heure actuelle.

Déjà abonné à cette revue ?

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2024 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.