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Une stratégie de modélisation multi-échelles pour la prédiction de certains efftes des vibrations sur le réseau vasculaire digital. Première étape : validation d'un modèle éléments finis à l'échelle macroscopique d'une phalange précontrainte vibrée

Authors
Publication Date
Source
HAL-UPMC
Keywords
  • [Spi] Engineering Sciences [Physics]
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Abstract

Cette étude pose les bases d'uns stratégie multi-échelles qui permettrait, à terme, de prédire et mieux comprendre l'action des vibrations sur le réseau artériel digital en modélisant les effets couplés mécano-biologiques qui déséquilibrent la vasoconstriction basale. La première étape de cette approche et la construction et la validation d'un modèle éléments finis à l'échelle macroscopique d'une phalange distale précontrainte vibrée. Les données expérimentales nécessaires au recalage du modèle sont les raideurs statiques et dynamiques acquises sur un groupe de 20 sujets. Ces mesures montrent que la phalange de l'index se comporte mécaniquement de la même manière qu'un élastomère complexe faisant apparaître un raidissement en fréquence et un assouplissement en amplitude. La loi visco-hyper-élastique du modèle numérique est construite en deux étapes. Tout d'abord, les paramètres d'une loi de comportement non-linéaire de Ogden-Hill purement statique sont identifiés. Ensuite, un modèle de dissipation visqueuse est défini à partir de la linéarisation d'une loi de viscoélasticité non-linéaire ( Quasi Linear Viscoelasticity) et de spectres de relaxation. L'erreur relative entre les raideurs mesurée et simulée est inférieure à 5 % dans le cas statistique et de l'ordre de 8 % en dynamique. Deux exemples d'application montrent que la puissance dissipée et l'élévation de température induite sont localisées dans la zone de contact indenteur/phalange.

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