A numerical study on the propagation of Rayleigh and guided waves in cortical bone according to Mindlin's Form II gradient elastic theory
Φόρτωση...
Ημερομηνία
Συγγραφείς
Papacharalampopoulos, A.
Vavva, M. G.
Protopappas, V. C.
Fotiadis, D. I.
Polyzos, D.
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
Acoustical Society of America
Περίληψη
Τύπος
Είδος δημοσίευσης σε συνέδριο
Είδος περιοδικού
peer reviewed
Είδος εκπαιδευτικού υλικού
Όνομα συνεδρίου
Όνομα περιοδικού
Journal of the Acoustical Society of America
Όνομα βιβλίου
Σειρά βιβλίου
Έκδοση βιβλίου
Συμπληρωματικός/δευτερεύων τίτλος
Περιγραφή
Cortical bone is a multiscale heterogeneous natural material characterized by microstructural effects. Thus guided waves propagating in cortical bone undergo dispersion due to both material microstructure and bone geometry. However, above 0.8 MHz, ultrasound propagates rather as a dispersive surface Rayleigh wave than a dispersive guided wave because at those frequencies, the corresponding wavelengths are smaller than the thickness of cortical bone. Classical elasticity, although it has been largely used for wave propagation modeling in bones, is not able to support dispersion in bulk and Rayleigh waves. This is possible with the use of Mindlin's Form-II gradient elastic theory, which introduces in its equation of motion intrinsic parameters that correlate microstructure with the macrostructure. In this work, the boundary element method in conjunction with the reassigned smoothed pseudo Wigner-Ville transform are employed for the numerical determination of time-frequency diagrams corresponding to the dispersion curves of Rayleigh and guided waves propagating in a cortical bone. A composite material model for the determination of the internal length scale parameters imposed by Mincllin's elastic theory is exploited. The obtained results demonstrate the dispersive nature of Rayleigh wave propagating along the complex structure of bone as well as how microstructure affects guided waves. (C) 2011 Acoustical Society of America. [DOI: 10.1121/1.3605566]
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
healing long bones, axial transmission, couple-stress, mechanical-properties, dynamic-analysis, dispersion, solids, bem, simulations, prediction
Θεματική κατηγορία
Παραπομπή
Σύνδεσμος
<Go to ISI>://000293866800052
http://link.aip.org/getpdf/servlet/GetPDFServlet?filetype=pdf&id=JASMAN000130000002001060000001
http://link.aip.org/getpdf/servlet/GetPDFServlet?filetype=pdf&id=JASMAN000130000002001060000001
Γλώσσα
en
Εκδίδον τμήμα/τομέας
Όνομα επιβλέποντος
Εξεταστική επιτροπή
Γενική Περιγραφή / Σχόλια
Ίδρυμα και Σχολή/Τμήμα του υποβάλλοντος
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών