ADVANCES IN BONE MODELLING AND MULTILEVEL FRACTURE SIMULATION

Abstract

Esta tesis doctoral pretende obtener avances en la representación y fracturación de modelos óseos desde una perspectiva macroscópica y microscópica. La mayor parte de los trabajos se basan en el estudio desde un punto de vista macroscópico obviando la influencia de las estructuras óseas que forman parte de las escalas de menor tamaño y son fundamentales en todos los fenómenos que ocurren sobre los huesos. La tesis presenta un análisis en profundidad de la literatura que existe en este ámbito, identificando las mejores técnicas para representar el hueso a nivel de macroescala, y propone nuevas técnicas para la representación del hueso a nivel de microescala, así como nuevas técnicas para la fracturación ósea a diferentes escalas. Los resultados obtenidos permiten avanzar en los estudios sobre la fracturación ósea macroscópica, mediante la combinación de los enfoques más importantes en el área de estudio, así como en las simulaciones a nivel microscópico a través del modelo de representación que se propone.

The aim of this dissertation is to obtain advances in the representation and fracture of bone models from a macroscopic and microscopic perspective. Most of the literature is based on the study from a macroscopic point of view, ignoring the influence of bone structures which are part of the bone at the smallest scales and are fundamental in all the phenomena that occur regarding bones. The thesis presents an exhaustive analysis of the literature in order to identify the best techniques to represent bone at macroscale, and proposes new techniques for the representation of bone at microscale as well as new techniques for bone fracturing at different scales. The results obtained will enable us to progress in the studies on macroscopic bone fracturing, by a combination of the most important approaches for bone fracturing, as well as in the simulations at the microscopic level through the proposed representation model.