Département de Génie Mécanique

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Optimisation des performances des implants de hanche et dentaires par intégration de la simulation en dynamique moléculaire et de l’analyse par éléments finis
(Université Badji Mokhtar Annaba, 2025) BENHADID, Habib Errahmène
Cette étude adopte une approche biomécanique multi-échelle pour optimiser les performances des implants de hanche et dentaires, en combinant des analyses macroscopiques réalisées avec ANSYS 18.1 et des simulations atomiques effectuées via LAMMPS, visualisées à l’aide de VMD. Pour l’implant de hanche, Ti-6Al-4V, alliages Co-Cr et BioDur 108 sont analysés. Les résultats macroscopiques révèlent que l’alliage Ti-6Al-4V, grâce à sa ductilité, assure une répartition homogène des contraintes de von Mises (600 MPa sous 3000 N) au niveau de la tige fémorale. Cet alliage démontre également une résistance exceptionnelle à la fatigue, atteignant 108 cycles, avec des zones critiques localisées à l’interface de la tige fémorale. En revanche, les alliages Co-Cr, caractérisés par une rigidité élevée (230 GPa), génèrent des pics de contraintes (650 MPa) dans la tête fémorale, augmentant les risques de défaillance sous charges élevées. BioDur 108 affiche des contraintes similaires (700 MPa) et une durabilité moindre (107 cycles). Les déformations, restant dans le domaine élastique, confirment l’absence de déformation permanente.