치밀골의 탄성 텐서 요소 경계

The bounds for the elasticity tensor components of cortical bone

뼈는 미네랄과 콜라겐으로 이루어진 복합 재료이고 횡방성 대칭의 역학적인 성질을 갖는다. 뼈의 유효 탄성 상수를 찾기 위해서는 복합재료역학에서 경계조건을 사용하여 그 값을 예측하고 있다. 그 방법들 중 하나인 보이트-로이스 경계조건은 근사값을 이용해서 유효 탄성 계수를 추정하는 방법이다. 기존의 방법은 고유값의 경계조건에 관한 경계조건을 보이지만, 이번 연구에서 우리는 수학적으로 이 경계조건이 각각의 탄성계수에 관해서 성립함을 보였다.

The bone material is a composite material consisted of collagen and mineral crystals. Also it shows transversely isotropic symmetry. So far none has shown that the components of the elasticity tensor satisfy the Voigt and Reuss bounds. To determine the effective elastic constant of bone material, the Voigt and Reuss bounds are employed and we show that the components of the elasticity tensor satisfy the Voigt and Reuss bounds. Mathematically this bounds are satisfied on two conditions only out of four conditions.