مطالعه عددی رفتار الاستیک پلاستیک و آسیب بافت استخوان کورتیکال تحت بارگذاری دینامیکی مربوط به اعمال جراحی ارتوپدی به دلیل نیازها و الزاماتی که در جراحی های ارتوپدی، فک و صورت و ستون فقرات وجود دارد، رفتار مکانیکی بافت استخوان کورتیکال در بار گذاری سیکلی و نرخ کرنش فیزیولوژیک، مورد بررسی قرار می گیرد. تأکید بر روی توسعه قانون ساختاری است که بتواند به صورت تقریباً دقیق، رفتار حین بارگذاری، باربرداری و بارگذاری مجدد که در آزمایش ها مشاهده می شود را ایجاد کند. درنهایت، مدل های ایجادشده دارای سه مُد مجزا هستند. مُد الاستیک که ناشی از چسبندگی ساختار استخوان است، مُد آسیب که متناظر با به وجود آمدن میکروترک ها است و مُد پلاستیک که متناظر با لغزش میکروترک ها بر روی یکدیگر است. مدل های ارائه شده از متغیرهای حالت درونی استفاده می کنند که رویکردی عمومی در مکانیک آسیب است و تفسیر رفتار ساختاری را آسان می کند. این مدل ها با ترکیب المان های رئولوژیک و با استفاده از روش مواد استاندارد عمومی و اصول انرژی فرمول بندی می شوند. فرمول بندی ها بر مبنا دو متغیر حالت درونی هستند: متغیر آسیب، چگالی میکروترک ها که عامل کاهش سختی بافت است را نشان می دهد و متغیر کرنش پلاستیک که نشان دهنده تغییر شکل میکروترک های مربوطه است. ابتدا دو مدل یک بعدی مستقل از سرعت فرمول بندی می شوند که یکی دارای یک متغیر آسیب و دیگری دارای دو متغیر آسیب مجزا در کشش و فشار هستند. سپس برای در نظر گرفتن آثار مربوط به سرعت، دو مدل اول به صورت وابسته به سرعت، تعمیم داده می شوند. با استفاده از داده های آزمایشگاهی، ضرایب هر چهار مدل به دست می آیند. با مقایسه نتایج شبیه سازی و داده های آزمایشگاهی، اصلاح لازم روی مدل ها صورت می گیرد. درنهایت برای استفاده در مسائل کاربردی، سه بعدی سازی روی یکی از مدل های یک بعدی با استفاده از یک معیار تسلیم ناهمسانگرد به اجرا درمی آید.
