Modélisation des ligaments des membres porteurs. A propos des ligaments du genou
ARNOUX
Type de document
THESE
Langue
francais
Auteur
ARNOUX
Résumé / Abstract
Mémoire de thèse en mécanique : option mécanique des solides. Que ce soit en accidentologie ou en traumatologie sportive, le genou est exposé a de très forte sollicitations se traduisant par de l'endommagement et de la rupture des structures ligamentaires. Ce travail s'inscrit dans ce contexte et porte sur l'identification des lois de comportement des quatre ligaments du genou, dans un cadre de sollicitations dynamiques, c'est à dire lorsqu'ils sont soumis à des situations de chocs, entraînant de l'endommagement et de la rupture dans le matériau. Il s'articule autour de trois axes de recherche. Un axe expérimental ou un dispositif de traction dynamique des ligaments du genou a été conçu. Les résultats obtenus (pour des vitesses de sollicitation de 2 m/s) ont servi de support à l'identification des lois de comportement et ont pu mettre en évidence les caractéristiques de la rupture des ligaments du genou sollicites dans l'axe des fibres (modes, faciès, localisation). Un axe mécanique, qui consiste à identifier les lois de comportement des ligaments du genou au travers de deux types de formulation : une formulation thermodynamique ou un modèle viscoélastique endommageable est proposé et une formulation structurelle permettant, à partir d'un modèle éléments finis de la fibrille de collagène, de suivre les mécanismes de cohésions des fibres entre-elles. Un axe modélisation base sur la méthode des éléments finis, a permis de poser les bases d'un modèle 3d de l'articulation du genou. En intégrant les lois de comportement développées ci-dessus, ce modèle permet la simulation numérique de chocs sur l'articulation du genou.
